Reabilitação energética de edifícios unifamiliares visando a neutralidade carbónica e a resiliência às alterações climáticas

Abstract

Os edifícios de habitação são estruturas fundamentais na vida dos utilizadores, onde estes passam uma grande parte do seu tempo. A importância do conforto no interior da habitação é clara, pois tem impacto no bem-estar físico e psicológico do utilizador. Atualmente, tendo em conta o parque habitacional envelhecido e ineficiente, um maior conforto no interior dos edifícios é sinónimo de um elevado consumo de energia, que implica gastos excessivos como um grande impacto no meio ambiente por meio da libertação de gases com efeito de estufa . Em Portugal, o setor da construção apresenta-se como um grande consumidor, tanto na fase de construção como na fase de utilização. Desta forma, Portugal apresenta um parque habitacional envelhecido e ineficiente termo-energeticamente, que possui um elevado potencial de reabilitação. A presente dissertação teve como objetivo estudar um edifício unifamiliar isolado, representativo do parque habitacional português, considerando a sua localização em três cidades com exigências diferentes (Lisboa, Beja e Bragança) e comparar os resultados obtidos após a sua conversão num edifício com necessidades energéticas quase nulas (nZEB). Um dos principais objetivos, do estudo desenvolvido foi tornar o edifício num edifício de alto desempenho e classificação energética. Desta forma, foram definidos 3 cenários de reabilitação possíveis, de forma que cumpram os requisitos nZEB, comparando-os com o Cenário 0, que corresponde a uma situação de realização apenas de obras de manutenção do edifício, sendo efetuada uma simulação sazonal com recurso metodologia de cálculo do desempenho energético definida no Sistema de Certificação Energética dos edifícios (Decreto-Lei nº 101-D/2020). Com a análise realizada, foi possível perceber o elevado consumo energético que o edifício existente, ou se fosse sujeito apenas a obras de manutenção, apresentava, classificado com Classe Energética F, que passou para Classes Energéticas A e A+, com rácios de desempenho energéticos inferiores a 0,50, tal como exigido para edifícios nZEB. As análises dos cenários de reabilitação considerados indicaram melhorias significativas no desempenho termo-energético do edifício, apesar dos elevados custos associados à reabilitação (entre 104000 € e 120000 €), com reduções de consumos energéticos entre 80% e 90%, com períodos de retorno do investimento entre os 25 anos para Lisboa e menos de 10 anos em Bragança. A reabilitação do edifício permite mitigar a situação de pobreza de uma família (com um casal auferindo o salário médio nacional), passando de um dispêndio de 36%, 21% e 15% do orçamento familiar antes da reabilitação, para 6%, 4% e 2%, após a reabilitação, para Bragança, Beja e Lisboa, respetivamente.

Residential buildings are fundamental structures in the lives of users, where they spend a large part of their time. The importance of indoor comfort is clear, as it has an impact on the user's physical and psychological well-being. Currently, in view of the aging and inefficient housing stock, greater comfort inside buildings is synonymous with high energy consumption, which implies excessive spending and a major impact on the environment through the release of greenhouse gases. In Portugal, the construction sector is a major consumer, both in the construction phase and in the use phase. As a result, Portugal has an aging and thermo-energetically inefficient housing stock, which has a high potential for rehabilitation. The aim of this dissertation was to study an isolated single-family building, representative of the Portuguese housing stock, considering its location in three cities with different requirements (Lisbon, Beja and Bragança) and to compare the results obtained after its conversion into a building with almost zero energy needs (nZEB). One of the main objectives of the study was to turn the building into a high-performance, energy-rated building. In this way, three possible refurbishment scenarios were defined in order to meet the nZEB requirements, comparing them with Scenario 0, which corresponds to a situation where only maintenance work is carried out on the building, and a seasonal simulation was carried out using the energy performance calculation methodology defined in the Energy Certification System for buildings (Decree-Law no. 101-D/2020). With the analysis carried out, it was possible to see the high energy consumption of the existing building, or if it were only subject to maintenance work, classified as Energy Class F, which was changed to Energy Classes A and A+, with energy performance ratios of less than 0.50, as required for nZEB buildings. Analysis of the refurbishment scenarios considered indicated significant improvements in the building's thermal-energy performance, despite the high costs associated with the refurbishment (between €104,000 and €1,200,000), with reductions in energy consumption of between 80% and 90%, with payback periods of between 25 years for Lisbon and less than 10 years in Bragança. The rehabilitation of the building helps to alleviate the poverty situation of a family (with a couple earning the national average wage), from spending 36%, 21% and 15% of the family budget before the rehabilitation, to 6%, 4% and 2% after the rehabilitation, for Bragança, Beja and Lisbon, respectively.