Balanço energético nulo em edifícios universitários : o caso do Campus Darcy Ribeiro da Universidade de Brasília

Abstract

No Brasil, o setor de edificações (residencial, público e comercial) é responsável por cerca de 50% do consumo de energia elétrica. Incluídos nesse setor, os edifícios universitários, de acordo com a literatura, apresentam um consumo energético considerável, em razão de suas infraestruturas complexas e da diversidade de atividades que ocorrem em seu interior. Esse elevado consumo está diretamente relacionado ao uso de sistemas de climatização, iluminação e equipamentos, atendendo às necessidades específicas de conforto térmico e visual dos usuários. Diante desse contexto, a eficiência energética dos edifícios se torna uma questão central, especialmente em um momento em que o conceito de sustentabilidade ganha relevância, e há uma crescente demanda por soluções que reduzam o impacto ambiental das edificações. Nos últimos anos, diversas pesquisas foram desenvolvidas com o objetivo de criar edifícios de balanço energético nulo (ZEB - Zero Energy Buildings), projetados para produzir, ao longo de um ano, a mesma quantidade de energia que consomem, com fontes de energia renovável, como a solar. No entanto, muitas dessas pesquisas se concentram em análises isoladas e/ou edifícios novos, sem considerar uma abordagem mais abrangente que explore as sinergias entre diferentes edificações existentes e as possibilidades de otimização que surgem quando edifícios funcionam em conjunto. O presente trabalho tem como principal objetivo investigar a viabilidade de transformar edifícios universitários em ZEBs, com foco no Campus Darcy Ribeiro da Universidade de Brasília. A avaliação do desempenho termoenergético desses edifícios incluiu o estudo dos principais usos finais de energia, além de uma análise detalhada das condições de conforto térmico e da qualidade da iluminação natural em seus interiores. Além de avaliar o desempenho atual dos edifícios, a pesquisa também se concentrou em identificar o potencial de economia de energia por meio da implementação de estratégias passivas e ativas, tendo em vista o clima de Brasília. A investigação foi realizada por meio de simulações computacionais, utilizando softwares especializados como DesignBuilder, Rhinoceros e ClimateStudio. Esses programas permitiram a criação de modelos detalhados dos edifícios, possibilitando uma análise de seu desempenho energético e suas condições de conforto térmico e lumínico ao longo do ano. As simulações também possibilitaram a avaliação do potencial de geração de energia solar fotovoltaica nos edifícios estudados. Os resultados da pesquisa indicaram que há um grande potencial de melhoria no desempenho energético dos edifícios por meio da adoção de estratégias passivas, especialmente no que se refere à otimização da iluminação natural. Além disso, a integração de módulos fotovoltaicos demonstrou ser uma solução viável para suprir a demanda energética, alcançando a meta de balanço energético nulo. O estudo concluiu que, com a aplicação das estratégias adequadas, como sombreamento adequado, redução do fator solar dos vidros por meio de aplicação de películas, aplicação de materiais frios na cobertura e sistema de controle da iluminação é possível transformar edifícios universitários em ZEBs, contribuindo para a redução do consumo de energia e melhoria nas condições de conforto térmico. Para todos os edifícios analisados, foi possível uma melhoria na qualidade ambiental, garantindo o conforto térmico de pelo menos 80% das horas ocupadas o longo de um ano, além da redução na demanda energética em média de 15,60%, o que demonstra a eficácia das estratégias utilizadas.