Análise da eficiência energética de coberturas verdes em edifícios residenciais

Abstract

A preocupação ambiental devido ao uso excessivo de combustíveis fósseis aliado ao perigo de extinção deste tipo de recurso tem motivado a adoção de medidas que permitam obter um melhor aproveitamento da energia consumida, assim como alternativas viáveis a estes recursos de modo a reduzir os impactes ambientais inerentes destas fontes energéticas. Com o intuito de reduzir o desperdício energético existente no setor da construção, a União Europeia criou a Diretiva 2012/27/EU relativa ao desempenho energético de edifícios que, entre muitas medidas, estabelece limites de consumo energético quase nulo para 2020 por parte de edifícios novos e renovados. Uma das opções que permite cumprir estas metas são as soluções passivas aplicadas a edifícios, que visam medidas que permitem obter um consumo energético quase nulo através do uso inteligente de técnicas construtivas aperfeiçoadas ao longo dos anos. Atualmente existem vários estudos sobre medidas passivas e a influência de diversos fatores no desempenho energético dos edifícios, proporcionando a cada dia que passa a obtenção de melhores resultados para este tipo de solução. No entanto, ainda existem poucos estudos que mostram as poupanças relativas ao consumo energético de edifícios através do uso de coberturas verdes numa solução passiva viável. Ao longo do trabalho são ainda abordados os benefícios ambientais deste tipo de solução e serão apresentados alguns resultados de trabalhos efetuados nesta área que corroboram os benefícios energéticos deste tipo de solução quando comparado com um telhado convencional aplicado num edifício residencial, submetido a diferentes condições climatéricas. Por fim o objetivo final deste trabalho passa por comparar os resultados obtidos para vários tipos de coberturas verdes, com o auxílio do programa de simulação energética EnergyPlus, através da variação das características das camadas constituintes do mesmo, variação da altura das plantas, índice de área de folhas (Leaf Área Index) e a espessura do substrato. Tendo sempre em foco a procura pela solução que proporciona maiores ganhos energéticos a uma moradia residencial localizada na zona de Coimbra (clima Csb). É também efetuado um estudo comparativo entre este tipo de coberturas, uma cobertura tradicional escura e uma clara, e realizada uma análise do comportamento energético destas mesmas soluções para um clima médio Csa.

Environmental concern due to excessive use of fossil fuels together with the risk of depletion of this type of resource has motivated the adoption of measures to achieve a better use of energy consumed as well as viable alternatives to these resources in order to reduce the related environmental impacts of these kind of energy sources. In order to reduce the waste energy consumption in the construction sector, the EU has published Directive 2012/27 / EU on the energy performance of buildings, which, among many measures, sets target to almost zero energy consumption for 2020 by new and renovated buildings. One of the options to comply with these goals are the passive solutions applied to buildings, which are aimed at measures that allow almost zero energy consumption through intelligent use of construction techniques improved over the years. Currently there are several studies on passive measures and of the influence of various factors on the energy performance of buildings, leading to better results for this type of solution. However, there are few only a studies that show that savings on the energy consumption of buildings through the use of green roofs is a reliable solution. Throughout this work the environmental benefits of this type of solution are also addressed and results of this work support the energy benefits of this type of solution when compared to a conventional roof applied in a residential building, under different weather conditions. Finally, the ultimate goal of this work is to compare the results obtained for several types of green roofs with the aid of EnergyPlus simulation program, by varying the characteristics of the constituent layers such as, plant height variation, Leaf Area Index (LAI) and the thickness of the soil. Keeping in focus the search for the solution providing the best energy savings for a house located in the zone of Coimbra (climate Csb). A comparative study of this type of roof, a traditional black roof and light roof will be carried out taking into account an average climate Csa.