Edifícios NZEB

O que são edifícios NZEB?

NZEB significa Edifícios de Energia Quase Nula (em inglês, Nearly Zero Energy Buildings). Esses edifícios são projetados e construídos de maneira a terem um consumo de energia muito baixo, próximo de zero, através da combinação de eficiência energética e uso de energia renovável.
Os NZEB são uma resposta às preocupações ambientais e à necessidade de reduzir as emissões de gases de efeito estufa. Eles incorporam tecnologias e estratégias de projeto que visam minimizar a demanda de energia e maximizar a produção de energia a partir de fontes renováveis.

Projeto de edifício NZEB em Madeira

Quais as características dos edifícios NZEB?

Algumas características comuns dos NZEB incluem:

1 - Isolamento eficiente: Isolamento térmico de alta qualidade para reduzir a perda de calor no inverno e o ganho de calor no verão.

2 - Sistemas de ventilação eficientes: Sistemas de ventilação controlada que recuperam o calor do ar exaurido para aquecer o ar fresco de entrada.

3 - Tecnologias de iluminação eficiente: Uso de iluminação LED e sistemas de controle para otimizar o consumo de energia.

4 - Sistemas de energia renovável: Integração de fontes de energia renovável, como painéis solares fotovoltaicos ou sistemas de aquecimento solar, para gerar eletricidade ou calor.

5 - Gestão de energia: Utilização de sistemas de gestão de energia para otimizar o consumo de energia e garantir um uso eficiente.

Imagem virtual de casa NZEB em Portugal

Quais as vantagens dos edifícios NZEB?

Os edifícios NZEB não apenas reduzem os custos operacionais a longo prazo, mas também ajudam a mitigar os impactos ambientais associados ao consumo de energia. O conceito de NZEB está a  tornar-se cada vez mais importante à medida que as preocupações com a sustentabilidade e a eficiência energética ganham destaque na indústria da construção.

Quais os melhores arquitetos para desenhar edifícios NZEB?

Os arquitetos da Utopia são especialistas em edifícios NZEB em Portugal com um vasto portfolio de obras construídas.

Quais as desvantagens dos edifícios NZEB?

Embora os edifícios NZEB (Edifícios de Energia Quase Nula) sejam projetados para serem altamente eficientes e sustentáveis, ainda podem enfrentar alguns desafios e problemas. Aqui estão alguns dos problemas associados a esses edifícios:

1- Custo Inicial Elevado: A implementação de tecnologias avançadas de eficiência energética e sistemas de energia renovável pode aumentar significativamente os custos iniciais de construção. Isso pode ser um obstáculo para alguns proprietários ou desenvolvedores, apesar dos benefícios a longo prazo.

2- Manutenção Complexa: Sistemas avançados, como aqueles que envolvem energia renovável, podem exigir manutenção especializada e regular. Se esses sistemas não forem mantidos adequadamente, sua eficiência pode diminuir ao longo do tempo.

3- Adaptação às Condições Locais: O desempenho dos edifícios NZEB pode depender das condições climáticas e geográficas locais. Projetar edifícios eficientes para diferentes climas e regiões pode ser desafiador.

4- Integração de Tecnologias: Integrar várias tecnologias, como sistemas de aquecimento solar, painéis fotovoltaicos e sistemas de gerenciamento de energia, pode ser complexo. A integração inadequada pode levar a problemas de desempenho.

5- Aceitação do Mercado: Em alguns casos, pode haver uma relutância no mercado imobiliário em aceitar edifícios NZEB devido aos custos iniciais mais elevados ou à falta de compreensão sobre os benefícios a longo prazo.

6- Necessidade de Educação e Treino: Pessoal de operação e manutenção pode precisar de ensino especializado para lidar com as características específicas dos edifícios NZEB.

7- Disponibilidade de Tecnologias Avançadas: Em algumas áreas, pode haver falta de acesso a tecnologias avançadas de eficiência energética ou energia renovável, o que pode dificultar a implementação eficaz de edifícios NZEB.

8- Dificuldades de Retroajuste: Adaptar edifícios existentes para atender aos padrões NZEB pode ser desafiador e caro. Muitas vezes, é mais eficaz incorporar esses princípios desde a fase inicial do projeto.

É importante notar que muitos desses problemas estão a ser abordados à medida que a tecnologia avança, e a conscientização sobre a importância da construção sustentável continua a crescer. A superação desses desafios é crucial para promover a adoção generalizada de edifícios de energia quase zero.

Porque é que os edifícios NZEB são o futuro?

Os edifícios NZEB (Edifícios de Energia Quase Nula) são considerados o futuro da construção por várias razões, refletindo uma mudança crescente para práticas mais sustentáveis e eficientes em termos de energia na indústria da construção. Aqui estão algumas razões pelas quais esses edifícios são vistos como uma parte importante do futuro:

1- Sustentabilidade Ambiental: Os edifícios NZEB são projetados para reduzir significativamente o consumo de energia e, muitas vezes, incorporam fontes de energia renovável. Isso contribui para a redução das emissões de gases de efeito estufa e ajuda na mitigação das mudanças climáticas.

2 - Economia de Energia a Longo Prazo: Embora os custos iniciais possam ser mais elevados, os edifícios NZEB geralmente resultam em economias significativas nos custos operacionais de energia ao longo do tempo. Isso é especialmente importante, considerando o aumento dos preços da energia e a volatilidade dos recursos não renováveis.

3- Regulamentação e Incentivos: Muitas regiões e países estão a implementar regulamentações mais rigorosas em relação à eficiência energética dos edifícios. Além disso, incentivos fiscais e subsídios estão a ser oferecidos para promover a construção de edifícios sustentáveis.

4- Conscientização Ambiental: À medida que a conscientização ambiental cresce, há uma demanda crescente por edifícios que minimizem seu impacto no meio ambiente. Os consumidores, empresas e governos estão cada vez mais interessados em escolhas sustentáveis, incluindo edifícios com baixo consumo de energia.

5-Avanços Tecnológicos: O rápido avanço da tecnologia, especialmente nas áreas de eficiência energética, armazenamento de energia e energia renovável, torna mais prático e acessível integrar essas soluções em projetos de construção.

6-Valor de Mercado e Reputação: Edifícios sustentáveis muitas vezes têm um valor de mercado mais alto e podem atrair inquilinos e compradores conscientes da sustentabilidade. Empresas e organizações estão a perceber que adotar práticas sustentáveis pode melhorar sua reputação e atrair talentos comprometidos com a responsabilidade ambiental.

7- Resiliência a Choques Energéticos: A dependência de fontes de energia convencionais pode tornar os edifícios vulneráveis a choques no fornecimento de energia ou flutuações nos preços dos combustíveis. Os edifícios NZEB, ao dependerem mais de fontes renováveis e eficiência energética, são mais resilientes a tais perturbações.

Portanto, a tendência é que os edifícios NZEB se tornem cada vez mais comuns e uma parte fundamental do setor de construção à medida que a sociedade global se move em direção a práticas mais sustentáveis e eficientes em termos de energia.

Como construir uma casa ecológica

Como construir uma casa ecológica

Para desenhar uma casa amiga do ambiente é fundamental construir um corpo de saber que se traduza facilmente num conjunto de prioridades a observar na hora de projetar. Assim, julgo fundamental incluir uma breve lista dos temas mais importantes que uma casa bioclimática deve possuir. Na sua generalidade são os temas com os quais nos debatemos ao elaborar um projeto.

Casa ecológica em Paredes - Utopia Arquitectos

Mais recentemente, a casa amiga do ambiente de Paredes foi um dos nossos casos de estudo. Enumero em baixo o processo de trabalho que nos guiou de modo a obtermos uma construção onde a ecologia e a arquitetura se procuram fundir.

Preocupações a ter ao desenhar a Estrutura
A estrutura é fundamental numa casa amiga do ambiente. Para além do seu custo ser 40% do valor global da obra, a sua pegada ecológica é superior a 45% dados os gastos energéticos envolvidos. Como tal, vários são os cuidados a ter:
• Reutilização de materiais encontrados ou oriundos de demolições
• Seleção de sistemas estruturais sustentáveis
• Análise do ciclo de vida de componentes e materiais
• Longa vida,  concepção flexível a várias distribuições da arquitetura (boa capacidade de carga, altura generosa do pé-direito)
• Relação entre massa e desempenho térmico

A arquitectura e a forma exterior da construção. 
O projecto de arquitectura é a base de tudo o que se segue. A concepção da forma é assim determinante e vários são os temas a tratar na casa:
• Avaliação do relacionamento entre área aberta e iluminação e desempenho térmico
• Detalhes do Projecto de execução para um ótimo desempenho da construção
• Materiais e acabamentos sustentáveis ​​e seu impacto na qualidade do ar interior
• Verificar bem o desempenho da forma da construção - evitar pontes térmicas e permeabilidade descontrolada do ar

Pensar a Iluminação
A maximização do uso da luz diurna disponível é o principal objectivo. Para o alcançar uma casa amiga do ambiente deve procurar efetuar durante o projecto:
• Estudos de luz diurna, incluindo análise de fatores de luz diurna, simulações de iluminação diurna
• Seleção e localização de componentes de iluminação: uso de iluminação segundo tarefas e locais, escolha de acessórios de alta eficiência
• Gestão de iluminação: controlo da relação luz natural e artificial

Energia elétrica
O principal objectivo ao nível electrico é a diminuição do consumo de eletricidade:
• Isolamento dos circuitos elétricos durante a noite, dimensionamento de cabo otimizado
• Especificação de elevadores de baixa energia quando necessários
• Consideração de sistemas combinados de calor e energia para maximizar a eficiência energética total
• Avaliação do consumo de energia elétrica

Aquecimento
A principal preocupação é a maximização de técnicas de aquecimento passivo:
• Planeamento da construção e desenho de fachada para maximizar o ganho solar útil
• Avaliação dos ganhos solares passivos e avaliação do potencial de superaquecimento
• Cálculos comparativos de valor de U para garantir o desempenho térmico otimizado
• Modelação do fluxo de calor através da construção em diferentes situações de temperatura e em diferentes épocas do ano
• Máxima eficiência das medidas de aquecimento ativo:
- Seleção do método de aquecimento e combustível
- Seleção dos emissores de calor de alta eficiência, otimização do tamanho da planta
- Otimização de controlos, incluindo Building Energy Management Systems (BEMS)
- Entrada nos cálculos do custo do ciclo de vida

Arrefecimento
O calculo da refrigeração necessária é fundamental. Segue-se assim a maximização das técnicas de resfriamento passivo:
• Massa térmica e ventilação para promover o resfriamento passivo
• Modelação das mudanças de temperatura de modo a prever as temperaturas internas e a sua relação com a temperatura ambiente
• Desenho e conceção do sistema de sombreamento da fachada  ou outros dispositivos
• Design de sistemas ativos para minimizar o consumo de energia

Consumo de água
Aqui o objetivo obvio é a minimização do consumo de água na casa:
• Seleção de componentes para conservação de água e reutilização de águas
• Conceção de sistemas de tratamento de resíduos autônomos
• Desenho da paisagem de modo a minimizar o escoamento superficial da água

Ventilação
A renovação de ar é fundamental em qualquer casa bioclimática:
• Sistemas de ventilação passiva e ativa eficientes em termos de energia
• Modelar os edifícios para avaliar e otimizar a ventilação

Estimativa de custo
A questão do custo aborda dois temas, um primeiro ligado ao dono de obra e um segundo ligado à sociedade como um todo. Mas os dois temas estão profundamente ligados em qualquer casa ecológica:
• Estudos comparativos do custo do ciclo de vida, para componentes individuais e sistemas alternativos, para melhor avaliar a pertinência do custo inicial, do
custo em uso e até do custo de demolição e reutilização, incluindo reciclagem futura
• Contabilidade de custos ambientais

Paisagismo
• Avaliação de questões ecológicas e dos ecossistemas intervencionados
• Paisagismo suave para o acesso solar de inverno do ciclo de vida (altura da vegetação, sombreamento, reflexão da luz, penetração da luz solar)
e abrigo (direções de vento predominantes e intensidade, modelagem de bermas de terra)
• Técnicas de resfriamento passivo para áreas urbanas
• Vegetação indígena: conservação e propagação
• Plantas de tratamento de resíduos e camas de junco

Esta é no fundo a nossa lista de prioridades a observar na hora de elaborar o projeto de arquitetura e a sua relação com os projetos de especialidade

A casa ecológica de adobe

Uma perspetiva ecológica sobre a construção
Uma casa ecológica pressupõe o usos de técnicas construtivas com baixo consumo energético. Ora a resposta a esta questão encontra-se à mão de semear na arquitetura popular portuguesa. Nesta, a escassez de recursos disponíveis e a contingência geraram processos pragmáticos e altamente eficientes. Assim, a casa da arquitetura popular é sem dúvida a casa ecológica por natureza.
Neste sentido, existem muitos processos construtivos que se poderiam abordar como a taipa, o tabique e muitas das alvenarias tradicionais. Mas hoje julgo ser importante começar a falar um pouco da construção em adobe.

O que é o adobe?
O adobe  é um conjunto de pequenos blocos com forma regular.  O seu material é constituída por uma argamassa de barro e areia. Estes blocos são posteriormente cortados com a forma final de um tijolo e deixados a secar ao sol. Pode ser usado um molde de madeira para obter uma forma mais regular.
É tradicionalmente uma construção pobre, mas existem exemplos eruditos e monumentais.
No fundo, imagine-se a quantidade de energia que é necessária para produzir e transportar os tijolos atuais!
Ora no adobe, a energia utilizada é a solar.
Para as propriedades estruturais do adobe ser maximizadas necessitamos de uma armadura, Ora a introdução de vigas de madeira nas suas paredes permitem que estas adquiram comportamentos superiores. O usos da abóboda e do arco são também opções neste processo construtivo tradicional.

Exemplos do uso do adobe na Arquitetura Portuguesa
Existem edifícios eruditos totalmente construídos com adobe. Este é o caso do edifício Paços do Duque de Bragança em Vila Viçosa. Outros são monumentais como o caso do convento de Santo António em Loulé, mas a generalidade é a construção de casas de arquitetura popular no Alentejo.

Casa de Adobe no Alentejo

Convento de Santo António em Loulé

Paços do Duque de Bragança em Vila Viçosa

Uma Habitação Ecológica

Quando falamos em ecologia necessariamente temos que falar na política dos 3Rs Ou seja Reduzir, Reutilizar e Reciclar.

A casa que vos apresento segue a política do reduzir ao ter como principio a contenção máxima do seu programa base. No fundo, trata-se de uma habitação para duas famílias (com laços de sangue) que optaram por ter o mesmo lar, partilhando todos os espaços comuns normais a uma casa: sala de estar, de jantar, cozinha, lavandaria, garagem e área técnicas.

Desta forma não só REDUZEM o impacto que a construção tem sobre o meio ambiente como também REDUZEM os gastos energéticos próprios à manutenção de uma habitação (electricidade, aquecimento...).

Trata-se portanto de um Programa Base Habitacional Ecológico.

A cobertura é inclinada de tal forma que a água é conduzida para um pequeno tanque, na zona mais baixa, sendo aqui recolhida e armazenada para a rega do jardim.

As fachadas exteriores foram pensadas de acordo com o clima da Covilhã, muito frio de Inverno e muito quente de Verão.

A habitação segue uma tipologia tradicional portuguesa de pátio interior. Esta configuração permite criar três alas distintas no seu interior. O corpo maior será utilizado pela família mais numerosa (casal com um filho), o corpo menor é ocupado pela família menor (um casal) e o corpo central é reservado para os espaços comuns.
O pátio central no verão será coberto com lonas, para que se mantenha um local fresco que apele ao convívio.

Este projecto tem a assinatura UTOPIA - Arquitectura e Engenharia, Lda
(ver http://www.utopia-projectos.com/)

Como construir uma casa ecológica

Moradia ecológica em Provesende - Sabrosa - Douro

Os bons exemplos de arquitectura sustentável moderna surgiram em Portugal só muito recentemente. Vamos ver um exemplo que é elucidativo de muitos dos aspectos que falamos anteriormente.

Concebida enquadrando várias questões está casa em Provesende, Vila Real foi desenvolvida pela Utopia - Arquitectura e Engenharia lda em 2005, finalizada em 2006, tendo-se rapidamente transformado numa referência para todos aqueles que possuem preocupações ambientais.
(ver http://www.utopia-projectos.com/)

A arquitectura
Do ponto de vista arquitectónico respeita e homenageia a tradição de construção em socalcos tão ameaçada pela incúria, pequenos interesses ou simplesmente por processos recentes de reconversão das vinhas. Trata-se de uma moradia do tipo T3 com 120m2. A construção está encaixada na encosta e mimetiza exteriormente os extraordinários socalcos do Douro.

A casa possui dois pátios permitindo a entrada de luz e o usufruto em sombra dos espaços exteriores.

A economia de custos
Do ponto de vista financeiro os custos foram reduzidos, sendo para tal utilizada a mão-de-obra local tradicional e assim reduzidos os custos de transporte de pessoas e bens

A poupança energética
Do ponto de vista energético é aproveitados o contacto com a terra de modo a melhorar o desempenho térmico do edifício. Foram também concebidos vãos pequenos virados para sul (Rio Douro) e envidraçados para os pátios e para Norte reduzindo assim o aumento exagerado de temperatura no Verão. Não foi necessário aplicar quaisquer equipamentos de aquecimento ou arrefecimento dada a baixa amplitude térmica da casa.

A consciência ambiental
Do ponto de vista ambiental é reposta uma técnica secular de construção. Assim, as paredes exteriores e os pavimentos são em xisto extraídos do próprio local de implantação. A cobertura em terra vegetal diminui o impacto térmico e paisagístico no meio envolvente.