AVALIAÇÃO DO IMPACTE DA METODOLOGIA DE CÁLCULO DAS NECESSIDADES NOMINAIS DE ENERGIA PRIMÁRIA NA CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS DE HABITAÇÃO Bruno.

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1 AVALIAÇÃO DO IMPACTE DA METODOLOGIA DE CÁLCULO DAS NECESSIDADES NOMINAIS DE ENERGIA PRIMÁRIA NA CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS DE HABITAÇÃO Bruno Valério Dissertação apresentada à Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia, para a obtenção do grau de Mestre em Energia e Bioenergia Orientador: Doutor Vasco Rato Co-orientador: Doutor Daniel Aelenei 30 de Novembro de 2009 1

2 2 Estrutura do trabalho Enquadramento Objectivos Caso de estudo Parâmetros e expressões de cálculo estudadas Cálculo das necessidades nominais globais de energia primária Conclusões Agradecimentos

3 Dependência energética da União Europeia Melhoria da eficiência energética nos sectores de actividade EDIFÍCIOS Certificação energética Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios 3 Enquadramento 40 % da energia final consumida na Europa 28 % da energia final consumida em Portugal

4 Objectivos 1.Avaliação dos processos de cálculo dos valores das necessidades nominais de energia primária que condicionam a classe energética de fracções autónomas, actualmente definidos na regulamentação portuguesa para edifícios de habitação; 2.Análise de alternativas de cálculo que permitam, eventualmente, uma representação mais adequada das condições reais de utilização no resultado da certificação energética de edifícios de habitação. 4

5 Caso de estudo Fracção autónoma inserida num bloco de moradias Moradia composta por dois pisos acima do nível do solo Localização geográfica hipotética nos Concelhos de Tarouca e Portimão 5

6 Caso de estudo 6 (disponibilizado pelo Professor Doutor Miguel Amado)

7 Caso de estudo 7 (disponibilizado pelo Professor Doutor Miguel Amado)

8 Caso de estudo 8 (disponibilizado pelo Professor Doutor Miguel Amado)

9 Apresentação dos parâmetros testados Valores de ponderação de Nic e Nvc da expressão relativa ao cálculo de Ntc; Orientação geográfica; Qualidade da envolvente; Sistemas de aquecimento, arrefecimento e de preparação de Águas Quentes Sanitárias; Zonamento climático; Valores de ponderação da expressão relativa ao cálculo de Nt. 9

10 Expressão relativa ao cálculo de Ntc: Ntc = 0,1 (Nic/ηi) F pui + 0,1 (Nvc/ηv) F puv + Nac. F pua (kgep/m 2.ano) Ntc = 0,5 (Nic/ηi) F pui + 0,5 (Nvc/ηv) F puv + Nac. F pua (kgep/m 2.ano) Ntc = 1,0 (Nic/ηi) F pui + 1,0 (Nvc/ηv) F puv + Nac. F pua (kgep/m 2.ano) Expressão relativa ao cálculo de Nt: Nt = 0,9 (0,01 Ni + 0,01 Nv + 0,15 Na)(kgep/m 2.ano) Nt = 0,9 (0,05 Ni + 0,05 Nv + 0,15 Na)(kgep/m 2.ano) Nt = 0,9 (0,1 Ni + 0,1 Nv + 0,15 Na)(kgep/m 2.ano) Apresentação das expressões de cálculo utilizadas 10

11 Cálculo das necessidades nominais globais de energia primária para valores de referência de U Orientação geográfica Norte/Sul e zona climática I 1 V 1 S Orientação geográfica Norte/Sul e zona climática I 3 V 3 N 11

12 Cálculo das necessidades nominais globais de energia primária para valores de referência de U Orientação geográfica Este/Oeste e zona climática I 1 V 1 S Orientação geográfica Este/Oeste e zona climática I 3 V 3 N 12

13 Cálculo das necessidades nominais globais de energia primária para valores N2 de U Orientação geográfica Norte/Sul e zona climática I 1 V 1 S Orientação geográfica Norte/Sul e zona climática I 3 V 3 N 13

14 Cálculo das necessidades nominais globais de energia primária para valores N2 de U 14 Orientação geográfica Este/Oeste e zona climática I 1 V 1 S Orientação geográfica Este/Oeste e zona climática I 3 V 3 N

15 Cálculo das necessidades nominais globais de energia primária considerando caldeira a gás e resistência eléctrica na expressão relativa ao cálculo de Nt, para valores de referência de U 15 Orientação geográfica Norte/Sul e zona climática I 1 V 1 S Orientação geográfica Norte/Sul e zona climática I 3 V 3 N

16 Cálculo das necessidades nominais globais de energia primária considerando caldeira a gás e resistência eléctrica na expressão relativa ao cálculo de Nt, para valores de referência de U 16 Orientação geográfica Este/Oeste e zona climática I 1 V 1 S Orientação geográfica Este/Oeste e zona climática I 3 V 3 N

17 Cálculo das necessidades nominais globais de energia primária considerando caldeira a gás e resistência eléctrica na expressão relativa ao cálculo de Nt, para valores N2 de U 17 Orientação geográfica Norte/Sul e zona climática I 1 V 1 S Orientação geográfica Norte/Sul e zona climática I 3 V 3 N

18 Cálculo das necessidades nominais globais de energia primária considerando caldeira a gás e resistência eléctrica na expressão relativa ao cálculo de Nt, para valores N2 de U 18 Orientação geográfica Este/Oeste e zona climática I 1 V 1 S Orientação geográfica Este/Oeste e zona climática I 3 V 3 N

19 Conclusões O valor de ponderação de Nic e Nvc, da expressão relativa ao cálculo de Ntc, desvaloriza, gravemente, a influência da qualidade de envolvente da fracção autónoma, no que diz respeito àquele processo de cálculo; O valor de ponderação de Ni e Nv, da expressão relativa ao cálculo de Nt, tende a privilegiar uma única fonte de energia do sistema de aquecimento do ambiente interior utilizado; Atribuição de diferentes classes de certificação energética consoante o tipo de sistema de aquecimento do ambiente interior e valores de ponderação utilizados; Influência muito significativa da variação da orientação geográfica e zona climática na classe de certificação energética da fracção autónoma estudada, para os níveis de qualidade da envolvente estudados. 19

20 Agradecimentos Ao Professor Doutor Vasco Moreira Rato, pela orientação do presente trabalho, e transmissão de conhecimentos essenciais para a elaboração e escrita do mesmo. Ao Professor Doutor Daniel Aelenei, pela co-orientação do presente trabalho. À Professora Doutora Benilde Mendes e ao Professor Doutor Nuno Lapa, pelos esclarecimentos e ajuda prestados durante a elaboração e escrita da presente dissertação. Ao Professor Doutor Miguel Amado, pela disponibilização do projecto que foi caso de estudo. 20