Ferramentas para o futuro

A importância da Simulação Termodinâmica na análise de soluções no ambiente construído

Miguel Vargues – Coordenador do Departamento de Energia e Modelação

Estima-se que os edifícios consumam por volta de 40% da energia final na União Europeia e 30% em Portugal (fonte: DGEG, https://www.dgeg.gov.pt/pt/areas-setoriais/energia/eficienciaenergetica/edificios/ ). A crescente preocupação relativamente ao impacto que o ser-humano causa no planeta, tem motivado a procura, nas mais variadas áreas, por soluções cada vez mais eficientes e sustentáveis. O ambiente construído não é exceção. No caso dos edifícios, um dos principais objetivos é que os edifícios tenham necessidades quase nulas de energia (NZEB – Near Zero Energy Buildings), sem com isso comprometer os crescentes requisitos de conforto e qualidade do ar interior. Desta forma, é necessário estudar o edifício desde a fase de projeto, analisando e otimizando cada solução. A simulação termodinâmica entra neste processo como a melhor ferramenta para calcular e estimar o efeito de cada medida nos consumos energéticos e emissões de CO₂ .

A simulação termodinâmica é uma ferramenta computacional de elevada complexidade que através de métodos numéricos, faz uma análise dinâmica/contínua, do que ocorre dentro e fora do edifício. A sua utilização requer uma vasta quantidade de informação referente à arquitetura e materiais utilizados, à ocupação e utilização, aos equipamentos de climatização e ventilação, à iluminação natural e artificial, a fontes de produção renovável, entre outras. A incerteza climática, incertezas relacionadas com os métodos computacionais, e, a difícil previsão da real ocupação e utilização futura dos espaços, pode trazer alguma incerteza aos estudos. De qualquer modo, este tipo de análises não pretendem prever o futuro, mas sim estudar comparativamente diferentes soluções e com isso ajudar na tomada de decisões de projeto. Por outro lado, é largamente reconhecido que a previsão e análise atempada do comportamento do edifício (antes da sua construção) é muito mais eficiente e económica, do que corrigir problemas em edifícios em uso. Por isso, é importante promover a antecipação destas análises, para o mais cedo possível.

Numa primeira fase de projeto, aquando da decisão da forma e estilo do edifício, várias questões podem ser analisadas, incluindo as formas e orientações de fachada, impacto dos edifícios circundantes nos estudos de sombras e ventos, percentagens de área envidraçada e promoção da iluminação natural, disposição para ventilação natural, utilização das coberturas para produção renovável ou coberturas verdes, entre outras. É nesta fase que a utilização de ferramentas de otimização podem promover análises com múltiplas variáveis. Com o seguimento do projeto, esses estudos, ganham cada vez mais complexidade e robustez, aproximando o projeto do produto final.

Na Greenlab prestamos consultoria nas mais variadas áreas da simulação termodinâmica, desde:

• Análises anuais de consumo e emissões de CO₂;
• Estudo de medidas de eficiência energética;
• Teste de soluções de arquitetura bioclimática;
• Estudos de conforto térmico;
• Estudos de sombras e ventos no local;
• Estudos de iluminação natural;
• Estudos de ventilação natural;
• Estudos de cenários de alterações climáticas;
• Produção de energia renovável;

Desde a microescala ao nível de um material, um vidro específico ou de uma cobertura verde, à macro escala de um edifício, vários edifícios ou duma comunidade. As ferramentas e a nossa equipa qualificada permitem-nos cobrir um leque extenso de soluções e análises, com vista a dar ao/à cliente a maior informação possível sobre o projeto a criar.