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25-05-2017 : Relatório

Por que os edifícios verdes não cumprem com as expectativas em termos de eficiência energética?

Os analistas chamam isto de “gap de eficiência energética”, isto é, a diferença entre a economia de energia prometida pelos edifícios verdes e a economia realmente obtida. Segundo os pesquisadores, o problema reside nos sistemas de modelagem, que não conseguem captar como os edifícios realmente funcionam.

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Não faz muito tempo, no sudoeste da Inglaterra, uma comunidade dispôs-se a substituir um centro escolar antigo, construído na década de 1960, por um novo edifício moderno com janelas de vidro triplo e paredes superisoladas para atingir níveis máximos de eficiência energética. A nova escola abriu orgulhosamente suas portas no mesmo lugar que a anterior, com o mesmo número de alunos e o mesmo diretor, e pouco depois estava gastando em um mês mais energia do que o antigo edifício gastava em um ano.

US EPA/WIKIMEDIA COMMONS

O sistema de aquecimento por piso radiante no novo edifício estava tão mal projetado que as janelas abriam automaticamente para expulsar o calor várias vezes ao dia inclusive no inverno. Uma câmara instalada na garagem tinha sido conectada como se fosse um sensor térmico e solicitava energia cada vez que alguma coisa passava na frente da lente. Era “um catálogo de desastres”, segundo David Coley, especialista da Universidade de Bath (University of Bath) que compareceu para investigar o caso.

Muitos dos desastres podiam ser atribuídos ao modelo energético do edifício, uma simulação por software do consumo de energia, passo-chave no desenho de qualquer edifício que pretenda ser verde. Entre outros erros, os projetistas extrapolaram seu plano a partir de um modelo simplificado de uma sala de aula isolada em uma paisagem plana a pleno sol durante boa parte do dia, o que demandava vidros tingidos e proteção para as janelas a fim de reduzir a entrada de luz solar. Ninguém parece ter percebido que a nova escola estava, na verdade, situada em um vale, rodeada de árvores que a sombreavam e precisava de toda a luz solar possível. As salas estavam tão escuras que as luzes precisavam ficar acesas o dia todo.

Foi um caso extremo, mas também, segundo Coley, um bom exemplo de como um modelo de energia excessivamente otimista ajuda a criar o “gap de eficiência energética”, um problema que chegou a tornar-se frustrantemente frequente em projetos de edifícios verdes. O gap de eficiência diz respeito a falhas nas melhorias energéticas, frequentemente com um alto custo, para obter parte (ou, eventualmente, o total) da economia prometida. Por exemplo, um estudo de edifícios de apartamentos reformados realizado no ano passado na Alemanha revelou que a economia de energia ficou entre 5% e 28% abaixo das expectativas. Na Grã Bretanha, uma avaliação de 50 “edifícios de vanguarda”, que vão de supermercados a postos de saúde, concluiu que eles “costumavam ter um consumo até 3,5 vezes maior de energia do que o que seu projeto permitia” –e emitiam, em média, 3,8 vezes mais carbono do que o que tinha sido previsto.

Os edifícios representam 40% das emissões responsáveis pela mudança climática e são a fonte de emissões que cresce com maior rapidez.

O gap de eficiência é “um problema grave, enorme e terrível”, nas palavras de um especialista em domótica, e isto não é exagero. Ainda que a preocupação geral com o consumo de energia e com a mudança climática esteja focada, sobretudo, no consumo dos automóveis, todo o setor de transporte, incluindo trens, aviões, barcos, caminhões e carros, representa apenas 26% das emissões responsáveis pela mudança climática nos Estados Unidos da América. Os edifícios, no entanto, respondem por 40% e são a fonte de emissões que cresce com maior rapidez, segundo o U.S. Green Building Council.

Eliminar o gap de eficiência é importante principalmente para os países da União Europeia, que assumiram um compromisso legalmente vinculante de reduzir as emissões entre 80% e 95%, até chegar, em meados deste século, a níveis inferiores aos registrados em 1990. Mas saber com certeza qual será a economia feita é importante para qualquer pessoa interessada em saber quanto precisa investir em determinada melhoria energética.

De modo geral, os pesquisadores têm colocado a culpa do gap de eficiência ou nos construtores por seu trabalho descuidado, ou na excessivamente complicada tecnologia de economia energética ou no mau comportamento dos inquilinos dos edifícios. Mas em um novo estudo, Coley e seus coautores culpam, em grande parte, os modelos energéticos incompetentes. O título do estudo faz a provocativa pergunta: “Os modeladores são alfabetizados?”. Em um comunicado de imprensa −mais provocativo ainda− da Universidade de Bath (University of Bath) a propaganda enganosa da eficiência energética dos edifícios é comparada ao escândalo da Volkswagen, em que as emissões reais dos carros com motor diesel demonstraram ser até 40 vezes mais altas que as que eram “prometidas pelo fabricante do carro”.

Para seu estudo, Coley e seus coautores entrevistaram 108 profissionais do setor da construção —arquitetos, engenheiros e consultores energéticos— que costumavam utilizar modelos de eficiência energética. Para simplificar o problema, os pesquisadores pediram aos participantes que examinassem uma típica casa geminada britânica modernizada recentemente para atender às normas atuais de construção. A seguir, pediram que eles classificassem as melhorias que faziam a maior diferença em termos de eficiência energética. Suas respostas tinham pouca relação com a realidade objetiva, conforme determinou um estudo que mediu a eficiência energética real da casa hora a hora ao longo de um ano, constatando que um quarto dos participantes apresentou julgamentos “que pareceram piores do que os que faria uma pessoa que respondesse aleatoriamente”, e concluiu que a amostragem de modeladores e, consequentemente, o conjunto dos modeladores de edifícios não podem ser considerados alfabetizados em modelagem”.

“Em alguns casos, os modeladores apresentam valores de economia de energia que ultrapassam os valores de uso de energia da moradia”, afirma um cientista.

Como era de esperar, esta conclusão deu lugar a certa irritação. Evan Mills, especialista em tecnologia da construção do Lawrence Berkeley National Laboratory, comentou: “Acho a amostragem estranha, porque reúne muitas pessoas com pouca experiência para criticar a indústria em geral”. Ele assinalou que quase dois terços dos 108 indivíduos do teste possuíam cinco anos de experiência, ou menos, no setor da construção. Mas Coley e seus coautores chegaram à conclusão de que nem mesmo os indivíduos com “qualificações de nível superior ou com muitos anos de experiência em modelagem” eram mais precisos que os principiantes.

Em qualquer caso, Mills reconhece que “o gap de eficiência energética é real e precisamos estar atentos aos modelos que não captam devidamente a realidade. Em alguns casos os modeladores apresentam valores de economia de energia que ultrapassam os valores de uso de energia da moradia, porque estão trabalhando apenas com o modelo” e não prestam atenção na casa propriamente dita.

Este tipo de problema —modelos de energia que apresentam resultados absurdos— também surge na etapa preliminar em 50% dos projetos encaminhados ao processo de certificação LEED, segundo Gail Hampsmire do U.S. Green Building Council. Os projetistas tendem a adotar um enfoque de “caixa preta”, fornecendo todas as entradas que determinado modelo de energia requer e depois aceitando os resultados “sem avaliar sua pertinência”, disse, acrescentando ainda: “Sempre vai existir o problema do ‘entra lixo, sai lixo’, e a capacidade dos modeladores de identificar quando estão deixando sair lixo é crucial”.

Então, qual é a solução? Segundo Coley, as exigências atuais para o credenciamento de modeladores de energia são “muito baixas”, mas “quando se está tentando colocar alguma coisa em funcionamento com relativa rapidez, não se pode mandar todo mundo para a escola de novo durante três anos”. Em qualquer caso, não se trata de educação formal.

Segundo Coley, “trata-se de feedback” ou de sua ausência. A cultura da construção de edifícios faz com que seja perfeitamente razoável para os arquitetos, ao contrário dos criadores de modelos energéticos, deslocarem-se centenas de quilômetros para comparar o edifício real com o que eles projetaram. No caso dos modeladores energéticos não há sequer previsão de eles façam um contato telefônico com o administrador do edifício um ano depois para comparar o consumo de energia real com o modelo original. Para Coley, o resultado é que a modelagem energética pode tornar-se uma espécie de física teórica: “É muito fácil criar um sistema completo de teorias e depois perceber que você está estudando a física das suas teorias, e não a física do mundo real”.

A organização que outorga a certificação LEED exige atualmente que os desenvolvedores insiram o consumo de energia real em uma base de dados online.

A resposta, sugeriu ele, é uma exigência regulamentar de que os modeladores façam um acompanhamento de seu trabalho contrastando periodicamente o consumo energético previsto para um edifício com seu consumo real. Um sistema de incentivos modestos também poderia contribuir para uma disponibilidade mais ampla de feedback; por exemplo, reduzindo em três semanas o tempo necessário para o processo de permissões de planejamento para os desenvolvedores que se comprometerem a registrar o consumo de energia real em uma base de dados online. Segundo informação de Hampsmire, o Green Building Council começou a exigir este tipo de informação nos projetos em que é solicitada a certificação LEED, e está desenvolvendo uma plataforma online “para que proprietários de edifícios possam controlar sua própria eficiência e compará-la com a de outros edifícios”.

Um segundo problema, segundo Coley, é a tendência das agências governamentais a exigir modelos energéticos simplificados na fase inicial do processo do projeto. Os requisitos costumam incluir certas suposições homogêneas sobre o consumo de energia para que seja mais fácil comparar um edifício com outro. “Como precisa ser feito no início, torna-se um modelo predeterminado e isto configura uma espécie de mundo de ‘Alice no país das maravilhas’, e não é de estranhar que os modeladores modelem este mundo artificial”. Mas pelo menos nos Estados Unidos o problema foi diminuindo nos últimos anos, segundo Hampsmire, quem afirma que os requisitos atuais das normas de construção são “bastante bons”. Eles não exigem que se desenvolva um modelo de consumo energético para um edifício ocupado oito horas por dia nem contêm outra norma arbitrária. Em vez disso, “especificam expressamente que qualquer consumo energético deve ser modelado tal como estava previsto”.

O sentido de tudo isso não é desacreditar a modelagem energética, mas melhorá-la. Os construtores precisam cada vez mais de modelos realistas, comentou Coley, elaborados por pessoas com um profundo conhecimento de física da construção e, no mínimo, tanta experiência com edifícios reais quanto com modelos energéticos. Sem isto, o resultado será mais conjuntos comerciais de 500 milhões de dólares, com vidro demais na fachada sul, expondo as pessoas em seu interior a temperaturas similares às de um forno nas tardes ensolaradas do verão. Sem modelos energéticos inteligentes, o resultado será um mundo precipitando-se ainda mais rapidamente rumo a uma mudança climática fora de controle.

“Não é nenhum bicho de sete cabeças”, disse Mills, do Berkeley Laboratory, acrescentando depois: “É mais complicado que um bicho de sete cabeças”.

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Richard Conniff
SOBRE O AUTOR Richard Conniff é um escritor premiado da National Magazine, cujos artigos apareceram nas revistas Time, Smithsonian, The Atlantic, National Geographic e outras publicações. É autor de vários livros, incluindo The Species Seekers: Heroes, Fools, and the Mad Pursuit of Life on Earth. Em artigos anteriores para a Yale Environment 360, escreveu sobre o preço dos serviços ecossistêmicos e sobre os novos avanços que podem ajudar a produzir culturas alimentares capazes de resistir às alterações climáticas.