Cinco edifícios de diferentes países pretendem demonstrar o potencial de um conjunto de tecnologias para alavancar uma reabilitação rápida e rentável de edifícios residenciais por toda a Europa. Trata-se de um trabalho desenvolvido no âmbito do projecto SUREFIT, coordenado pelo ISQ, para o qual se espera alcançar uma redução de 50 % nos custos e 40 % no tempo de reabilitação.
Como disponibilizar soluções sustentáveis para a reabilitação de edifícios residenciais que seja, simultaneamente, acessível e rentável para quem investe nesta renovação energética? A pergunta serve de base ao projecto SUREFIT, uma iniciativa enquadrada no programa Horizonte 2020 que pretende demonstrar o potencial da integração de tecnologias pré-fabricadas inovadoras para este desígnio, diminuindo necessidades e consumos de energia e aumentando a utilização de energias renováveis nos edifícios.
Coordenado pelo centro de interface tecnológico português ISQ e contando com uma dotação em mais de 3,4 milhões de euros, o SUREFIT tem vindo a ser desenvolvido desde 1 de Setembro de 2020 numa abordagem sistémica que envolve proprietários e utilizadores de habitações, fabricantes e criadores de produtos e serviços em torno de soluções para aquecimento ambiente, arrefecimento, águas quentes sanitárias (AQS), iluminação e produção de energia.
Depois de uma análise de desempenho tendo por base simulações, o potencial destas soluções, organizadas em três pacotes – um pacote passivo, um de ventilação e outro de geração de energia –, vai ser avaliado em cinco edifícios, cada um representativo de um tipo de clima europeu diferente. Um desses climas é o de Portugal, que, a par com a Espanha, com a Grécia, com o Reino Unido e com a Finlândia, integram a análise do SUREFIT.
O objectivo, segundo um comunicado do ISQ, é “atingir um consumo de energia quase nulo por intermédio da redução das perdas de calor pela envolvente do edifício e do consumo de energia por aquecimento, arrefecimento, ventilação e iluminação, aumentando simultaneamente a utilização de energias renováveis nos edifícios”. Em particular, a expectativa é que as tecnologias a aplicar sejam capazes de reduzir a energia primária e as emissões de CO2 em 60 %, o custo da reabilitação em 50 % e o tempo da renovação em 40 %.
O projecto coordenado pelo ISQ, que irá desenvolver também ferramentas de apoio à decisão sobre as medidas mais adequadas em diferentes cenários de renovação, termina daqui a dois anos, no dia 31 de Agosto de 2024.
Tecnologias em estudo
No SUREFIT, serão investigadas várias tecnologias que, ao englobarem a envolvente dos edifícios residenciais, conseguem diminuir as perdas energéticas. É o caso de um isolamento térmico de bio aerogel, um material ecológico feito de aerogel à base de amido, quando aplicado a paredes exteriores e telhados, ou o caso de uma membrana isolante respirável, que ao ser instalada nas paredes exteriores e na cobertura, também melhora a estanquidade do edifício. Quanto a esta última, refere o ISQ, “deve-se ter em conta que, devido à melhoria da estanquidade ao ar, nos espaços habitacionais que não estejam equipados com sistemas de ventilação mecânica, como as salas de estar e os quartos, o nível de concentração de CO2 poderá ser mais elevado”.
Na cobertura dos edifícios, também será alvo de investigação um material de mudança de fase, o PCM S27. Na prática, este material é capaz de fornecer calor ou frio úteis porque contém uma substância (hidrato de sal) que, perante a transição de fase entre sólido e líquido (18-36 ºC), tanto pode libertar ou absorver energia. “É utilizado como uma camada independente de PCM instalada sob o tecto para absorver o excesso de calor durante o dia de Verão, diminuindo a temperatura máxima interior e aumentando a massa térmica do edifício, reduzindo as necessidades de energia para aquecimento ambiente”, explica o ISQ.
Além destas tecnologias, vai ser também estudada uma janela de vácuo PV. Trata-se de um dispositivo que incorpora células solares fotovoltaicos, produzindo, por isso, energia, mas que consegue também gerir a luz. “Não só gera uma pequena quantidade de electricidade durante o dia, como também diminui a transferência de calor através dos envidraçados, devido ao seu baixo valor U (parâmetro de transferência de calor)”.
Ainda quanto a janelas, o consórcio vai avaliar uma medida de ventilação mecânica que permite a recuperação de calor. Esta medida vai ser aplicada por meio de um dispositivo composto por ventiladores e tubos de calor cuja instalação será feita em janelas. A ideia, segundo o ISQ, é que possa ajudar a “resolver eventuais problemas de qualidade do ar interior”, como a concentração de CO2. Embora seja “eficiente em termos energéticos”, este sistema implica gastos de energia – electricidade para os ventiladores e, no Inverno, energia térmica para aquecer o ar de alimentação.
A par destas soluções, o SUREFIT vai também incluir uma tecnologia de persiana de luz de dia, cuja parte exterior reflecte a luz solar para o céu, evitando o sobreaquecimento, sobretudo no Verão, e cuja parte interior orienta a luz difusa para o tecto, melhorando a iluminação interior diurna. As persianas funcionam com base em “grelhas ópticas espelhadas com um contorno de reflexão sofisticado”, facilitando uma óptica bifocal, e “são integradas na cavidade de uma janela composta, sem manutenção e protegidas do pó e da sujidade”.
Serão também contemplados neste projecto um sistema fotovoltaico/térmico (PV/T) e uma bomba de calor solar assistida (SAHP). O primeiro equipamento irá recorrer à energia do sol para disponibilizar energia térmica e eléctrica, combinando células solares fotovoltaicas “através de um colector solar térmico, o qual transfere o calor residual não utilizado do módulo fotovoltaico para um fluido de transferência de calor”. Já a bomba de calor vai servir para aquecimento ambiente, aquecimento de AQS ou ambos, incluindo, por isso, um evaporador que, através de um permutador de calor, está ligado a um colector solar térmico, que também irá transferir calor do ar ambiente através da convecção.
“Durante o tempo em que a radiação solar não está disponível, a SAHP adquire energia térmica do ar ambiente. Assim, em comparação com o sistema PV/T, o desempenho da SAHP é menos dependente da radiação solar local”, sublinha o ISQ.
O isolamento térmico de bio aerogel, a janela de vácuo PC e o material de mudança de fase integram o pacote passivo; a membrana respirável isolante e a janela de recuperação de calor enquadram-se no pacote de ventilação; e o PV/T, a SAHP e a tecnologia de persiana de luz de dia fazem parte do pacote de geração de energia.
