Refrigeração e eficiência energética: uma nova era nos projetos de edificações

Escrito por Fabian Dejtiar | Traduzido por Diogo Simões via Arch Daily

O mundo acaba de vivenciar os meses mais quentes já registrados, e as perspectivas não são otimistas. O aumento das temperaturas está provocando uma demanda crescente por sistemas de refrigeração, colocando em risco a possibilidade de desencadear um ciclo vicioso de aumento no consumo de eletricidade e emissões de carbono. Em um cenário onde o planeta enfrenta uma crise climática e um rítimo de urbanização sem precedentes, a interseção entre a eficiência energética dos edifícios e as tecnologias de refrigeração nunca foi tão crucial.

"Os edifícios, tradicionalmente grandes consumidores de energia, agora enfrentam o desafio duplo de proporcionar ambientes internos confortáveis enquanto minimizam seu impacto ambiental", afirmou Clara Camarasa, Analista de Políticas de Eficiência Energética da Agência Internacional de Energia (IEA). "A crescente demanda por refrigeração resultou na ampla adoção de sistemas de ar condicionado com alto consumo de energia, contribuindo significativamente para os picos de demanda de eletricidade e as emissões de gases de efeito estufa. Encontrar um equilíbrio entre conforto interno e eficiência energética tornou-se uma missão urgente."

Os esforços para desenvolver edificações e sistemas de refrigeração energeticamente eficientes demandam uma estratégia abrangente. O projeto integrado de edifícios considera fatores cruciais, como orientação do edifício, sombreamento, isolamento e ventilação natural, visando minimizar a dependência de refrigeração mecânica. Priorizar métodos de design passivo possibilita que os edifícios tirem proveito de elementos naturais para manter ambientes internos confortáveis.

Técnicas de resfriamento passivo

Em regiões com climas temperados, estratégias de refrigeração passiva são alternativas mais sustentáveis em comparação aos métodos convencionais de refrigeração. Práticas como purga noturna, ventilação cruzada e resfriamento evaporativo capitalizam o fluxo natural de ar e as variações de temperatura, criando condições internas ideais sem depender de equipamentos de refrigeração de alto consumo energético. A ventilação cruzada, por exemplo, otimiza o movimento de ar, substituindo o ar quente por brisas externas frescas. O resfriamento evaporativo utiliza o efeito de resfriamento da água, oferecendo um método eficiente e de baixo consumo de energia para manter o conforto.

Integrar o design energeticamente eficiente de edificações com fontes de energia renovável gera uma sinergia poderosa. Painéis fotovoltaicos, turbinas eólicas e sistemas solares térmicos geram energia limpa para alimentar sistemas de refrigeração, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis e acelerando a transição para a neutralidade de carbono.

Tecnologia e inovação em materiais

Os desafios para alcançar uma refrigeração energeticamente eficiente demandam soluções inovadoras. A adaptação de estruturas existentes é um desafio recorrente, mas avanços em materiais e tecnologias estão facilitando esse processo. Materiais de construção de alto desempenho, com propriedades isolantes superiores e controle térmico, possibilitam que edifícios antigos incorporem designs energeticamente eficientes, diminuindo a necessidade de modificações estruturais extensivas.

A mudança de comportamento dos usuários representa outro desafio, já que os hábitos dos ocupantes podem influenciar a eficiência da refrigeração. Tecnologias inovadoras, como termostatos inteligentes e sensores de ocupação, auxiliam os usuários a adotarem práticas sustentáveis facilmente. Esses dispositivos possibilitam ajustes automatizados, aprendendo com as preferências do usuário e padrões de ocupação para otimizar o conforto ao mesmo tempo em que conservam energia. Ao enfrentar esses desafios com abordagens inventivas, podemos garantir que a refrigeração energeticamente eficiente se torne a norma, promovendo um ambiente construído sustentável e confortável.

Sistemas HVAC inteligentes e eficientes

Sistemas inteligentes e eficientes de aquecimento, ventilação e ar-condicionado (HVAC) estão transformando a refrigeração em edifícios. Esses sistemas fazem uso de sensores avançados, análise de dados e automação para otimizar a refrigeração com base na ocupação, clima e cargas térmicas. Essa adaptação dinâmica não só conserva energia, mas também assegura o conforto dos ocupantes. Eles se ajustam aos padrões de ocupação, reduzindo a refrigeração desnecessária em espaços vazios, e respondem às condições climáticas em constante mudança para manter o conforto sem um uso excessivo de energia.

Paul Chávez, responsável pela Experiência do Usuário e Tecnologia na ARUP, sugere que os edifícios poderiam se tornar significativamente mais inteligentes ao aproveitar o conhecimento e as ações coletivas de seus ocupantes. Liderando o projeto BREO (Building Resource Expression and Optimization), Chávez destaca o potencial inexplorado de envolver os ocupantes na conservação ativa de energia nos edifícios. O projeto cria um sistema responsivo que comunica o uso de recursos em tempo real. O sistema equipa os edifícios com dados "expressos" provenientes de sistemas elétricos, conforto térmico, qualidade do ar, água, gás natural, iluminação e sistemas audiovisuais por meio de saídas sensoriais.

Políticas públicas e envolvimento das partes interessadas

Incentivos e regulamentações governamentais desempenham um papel crucial na promoção da refrigeração energeticamente eficiente, e muitas nações já estabeleceram metas ambiciosas de neutralidade de carbono e eficiência energética, incluindo a busca por emissões zero líquidas. Formuladores de políticas em todo o mundo estão percebendo que atingir essas metas requer uma mudança de paradigma nas práticas de refrigeração, destacando a importância da sustentabilidade e conservação de energia. Além disso, essas iniciativas estão diretamente alinhadas com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) das Nações Unidas.

"Metas como o ODS 7, que exige energia limpa e acessível, e o ODS 13, centrado na ação climática, reforçam a urgência da transição para tecnologias de refrigeração ecológicas. Ao dar prioridade ao arrefecimento com eficiência energética e ao promover a colaboração entre as partes interessadas, criamos um oportunidade de cumprir estes objetivos internacionais e, ao mesmo tempo, garantir um futuro onde a refrigeração seja sustentável e confortável", disse Clara Camarasa.

Resumindo, a chave para criar um ambiente construído sustentável está na integração de técnicas de refrigeração energeticamente eficientes, tecnologia de ponta e fontes de energia renováveis. Ao implementarmos políticas inovadoras e trabalharmos de maneira colaborativa, podemos acelerar nossa trajetória em direção à conquista dos objetivos Net Zero, contribuindo significativamente para um mundo mais consciente e resiliente às mudanças climáticas.

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