Newsletter Nº 28
Julho de 2004

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Entrevista com o Investigador António Rego Teixeira

«O certificado energético dos edifícios será uma realidade, a breve prazo. Nele, a "performance" do vidro será preponderante.»

«Por força de uma Directiva Europeia de Dezembro de 2002 relativa ao Desempenho Energético dos Edifícios, cuja aplicação se prevê para breve, irá passar a ser obrigatória, aquando da construção, da venda ou do arrendamento de um edifício, a apresentação ao proprietário ou por este ao potencial comprador ou arrendatário de um Certificado de Desempenho Energético do Edifício.»

«O Certificado Energético classificará o edifício em sete graus de eficiência energética (de A a G, como para os electrodomésticos), consoante o consumo anual de energia (kWh/m2) para climatização, aquecimento de águas sanitárias e iluminação. Assim, um potencial comprador ou arrendatário passará a ter plena consciência dos custos, altos ou baixos, que terá de suportar ao nível da energia que o edifício consumirá em condições normais de utilização.»

«É importante destacar que esta Directiva obriga a que os edifícios públicos ou frequentemente visitados pelo público tenham de dar o exemplo, devendo ser regularmente sujeitos à certificação energética e exibir de forma clara os respectivos certificados.»

«Embora o objectivo da Directiva seja promover a melhoria da eficiência energética dos edifícios na Comunidade, constituindo por isso uma parte importante do pacote de políticas e de medidas necessárias ao cumprimento do Protocolo de Quioto, a sua aplicação irá também necessariamente contribuir para uma mais rigorosa formulação dos preços de venda e de arrendamento no mercado imobiliário.»

«Entre os vários elementos construtivos de um edifício, os vidros são, sem dúvida, os que mais podem influenciar a sua eficiência energética. Daí que a “performance” energética dos vidros de um dado edifício seja determinante do seu bom ou mau desempenho energético.»

A autoria destas afirmações é do Engº Rego Teixeira, reputado investigador do INETI, cuja entrevista gentilmente cedida a NOTÍCIAS SGG transcrevemos de seguida:

ANTÓNIO REGO TEIXEIRA - INVESTIGADOR

Licenciado em Engenharia Mecânica, em 1974, pela Universidade de Lourenço Marques, Moçambique, António Rego Teixeira obteve em 1987 o grau de Docteur en Sciences (spécialité: Énergétique) na Université Paris VII, uma das universidades em que foi dividida a antiga faculdade de ciências da Sorbonne.

Após terminar a licenciatura e antes de ingressar no INETI, em 1979, como assistente de investigação, António Rego Teixeira trabalhou na Sorefame e foi assistente da Universidade do Minho (cujo corpo docente era, de início, maioritariamente constituído por ex-professores e ex-alunos da Universidade de Lourenço Marques). Foi no INETI, numa fase mais amadurecida do seu percurso profissional, que se lhe proporcionou a realização do doutoramento, o que lhe permitiu consolidar a sua vocação mais profunda, a de investigador, cuja génese começou a percepcionar nos primeiros anos da universidade.

Entre os vários estudos e projectos da sua responsabilidade, salientam-se:
- O estudo de optimização energética da envolvente do edifício B da Faculdade de Ciências Sociais e Humanas da Universidade Nova de Lisboa, na Av. de Berna, realizado em 1989, que consistiu numa análise de custos/benefícios da aplicação de várias medidas de conservação de energia a um grande edifício de serviços, cujos benefícios (economias de energia) foram calculados com o programa DOE-2.
- O projecto intitulado Solar Urban New Housing, financiado pelo programa comunitário Thermie, que abrangeu a realização em oito países do norte ao sul da Europa de dez projectos de demonstração destinados a melhorar a eficiência energética de empreendimentos habitacionais de custos controlados. Em Portugal, o projecto teve a parceria da Somague Engenharia SA e consistiu no melhoramento da eficiência energética de 62 fogos de habitação social construídos em 2001 e pertencentes ao empreendimento Ceuta Norte, com 395 fogos, localizado na Av. de Ceuta, promovido pela Câmara Municipal de Lisboa no âmbito do Programa Especial de Realojamento (PER).

É o responsável pelo DOE-2 Resource Center para Portugal, Espanha, Itália e Grécia, criado no INETI para apoiar os utilizadores do programa informático de simulação energética de edifícios DOE-2. Este programa, que é um dos mais usados a nível mundial, foi desenvolvido pelo Lawrence Berkeley National Laboratory da Universidade da Califórnia sob contrato com o Departamento de Energia (DOE) dos EUA.

Notícias Saint-Gobain Glass: O que é que o move, como investigador? Qual é a essência dessa actividade, que exerce com tanto empenho?

Engº António Rego Teixeira: Em última análise, e talvez fora do plano da percepção consciente, creio que a motivação de um investigador científico é a curiosidade, o desejo de apreender o porquê das coisas, de desvendar as “leis da natureza”.

É claro que também me motiva o objectivo de poder ser útil à comunidade, de poder contribuir, na minha área de especialização, para a resolução dos graves problemas com que nos debatemos ao nível da crescente escassez dos recursos energéticos não renováveis.

O que constitui a essência da actividade de investigação científica não é apenas, como se poderia pensar, a criação de novos conhecimentos. Para que possam ser validados e aplicados por outros, os conhecimentos gerados têm de circular. A actividade de circulação de novos conhecimentos é intrínseca à actividade científica, isto é, constitui parte do processo de “fazer ciência”. A actividade científica abrange pois a geração, a aplicação e a utilização da ciência.

No decurso da actividade de investigação científica, a submissão da teoria ao escrutínio da experiência (“madre das cousas”) é crucial. No domínio da física e das ciências das aplicações da física (ciências da engenharia),é também essencial o uso de uma linguagem muito específica, a matemática, que permite exprimir de forma quantitativa as “leis da natureza”.

A investigação que tenho vindo a realizar está direccionada para a aplicação de conhecimentos já adquiridos com vista à sua utilização prática com um determinado objectivo. É portanto uma investigação aplicada. Devo no entanto confessar que aquilo que eu hoje realmente gostaria de fazer era investigação fundamental, em física, a minha grande paixão.

SGG: A que se deve essa sua paixão pela física?

Engº A.R.T.: A física, combinando uma admirável criatividade especulativa com a abertura à experiência, adquiriu (e tem ainda) um papel fundamental na tentativa de compreender o mundo em que vivemos. Sabemos que nem sempre foi assim, mas não sabemos se continuará a ser assim.

Como disse Karl Popper, «presentemente, é como se o nosso mundo tivesse sido um mundo da física muito antes de ter aparecido o mundo da química e muito antes de ter aparecido o mundo da biologia».

A teoria da relatividade de Einstein e a “incerteza” da mecânica quântica conferiram à física uma relevância filosófica. Com a sua célebre expressão «Deus não joga aos dados», Einstein desaprovou os caminhos de incerteza que a física começava a trilhar depois do advento da mecânica quântica. Porém, os defensores desta nova teoria argumentaram dizendo que, em vez de lidarmos com o determinismo rígido da mecânica clássica, tínhamos de passar a lidar com o “determinismo probabilístico” da mecânica quântica.

Steven Weinberg, premiado com o Nobel da Física, autor da teoria da unificação do electromagnetismo com as interacções nucleares fracas, publicou em 1992 um livro com o título sugestivo Sonhos de Uma Teoria Final. Para Stephen Hawking, que ocupa na Universidade de Cambridge a cátedra que pertenceu a Newton, estaríamos próximo do fim, do momento onde seríamos capazes de decifrar o “pensamento de Deus”.

Ao contrário, Ilya Prigogine, premiado com o Nobel da Química, e que há alguns anos apresentou uma reformulação da teoria quântica, crê que estamos apenas no início da aventura (O Fim das Certezas, 1996). É que o mundo físico é terrivelmente complexo.

Estará de facto à vista o fim da física teórica? Estará a física prestes a atingir uma teoria de “superunificação” que, passando primeiro pela unificação das interacções nucleares fortes e fracas (a grande unificação), incluísse finalmente as forças gravitacionais, o grande sonho de Einstein? Não será esta uma ciência apaixonante?

SGG: Qual é actualmente a sua área de investigação?

Engº A.R.T.: A investigação que realizo incide sobre a optimização do desempenho energético dos edifícios, quer dizer, sobre a concepção de edifícios que proporcionem boas condições de conforto higrotérmico e lumínico e uma boa qualidade do ar com o mínimo dispêndio de energias não renováveis, isto é, com o mínimo impacto ambiental.

São diversos os termos empregues para designar os edifícios construídos de acordo com este objectivo: “Edifícios Ecológicos”, “Edifícios Verdes”, “Edifícios Sustentáveis”, “Edifícios Energeticamente Eficientes”, “Edifícios Passivos”.

Em todo o mundo, um número crescente de arquitectos está interessado em reduzir o impacto ambiental dos edifícios que concebem através da integração dos conceitos “passivos” e “bioclimáticos” no projecto de arquitectura, o que, transcendendo os benefícios puramente energéticos e climáticos, pode contribuir de maneira singular para a expressão arquitectónica.

Frank Lloyd Wright, um dos grandes arquitectos do século XX e um dos pioneiros da “arquitectura climática”, afirmou que «projectar com o clima é uma chave fundamental na génese do projecto de arquitectura». Uma arquitectura que não se adapte ao clima — como é o caso extremo dos edifícios hermeticamente fechados (vulneráveis à “síndrome dos edifícios doentes”) com grandes superfícies de vidro em todas as direcções e providos de potentes sistemas de ar condicionado — conduzirá forçosamente ao agravamento da desordem ecológica, em que se combinam o esgotamento dos recursos naturais e a contaminação do meio ambiente.

SGG: Falou em “Edifícios Passivos”. O que significa este conceito? Qual é a “mecânica” de funcionamento
destes edifícios?

Engº A.R.T.: Um edifício é considerado “passivo” quando é o próprio edifício que capta a energia solar e depois a acumula, distribui e conserva, por forma a proporcionar um ambiente interior confortável.

No Inverno, os envidraçados que beneficiam da máxima exposição solar são os que estão orientados a Sul. A radiação solar por eles captada é absorvida e armazenada no pavimento e paredes interiores, que devem possuir uma boa capacidade de acumulação de calor. Para melhor aproveitar o calor armazenado e diminuir o risco de sobreaquecimento, é importante não só que esse calor vá sendo cedido lentamente aos espaços habitáveis, ou seja, que o edifício tenha uma boa inércia térmica, mas também que a disposição dos espaços permita uma boa distribuição do calor por circulação natural do ar entre eles. A fim de que uma parte do calor captado e acumulado não se perca por condução através das paredes exteriores, estas devem ser bem isoladas termicamente, de preferência pelo exterior. Durante a noite, todos os envidraçados devem ser protegidos com estores (de preferência exteriores) para se evitarem perdas de calor por condução.

No Verão, durante o dia, também é necessário proteger os envidraçados com estores e outros dispositivos de sombreamento, de modo a se evitarem ganhos de calor por condução e, sobretudo, para que não possam captar a radiação solar neles incidente. Uma particular atenção devem merecer os envidraçados orientados a poente, visto que ficam expostos à radiação solar durante a tarde, quando a temperatura exterior é elevada. Já os envidraçados orientados a Sul, que nesta estação estão sujeitos a uma menor exposição solar, podem ser facilmente protegidos por uma simples pala. No Verão, o isolamento térmico das paredes exteriores também é importante. Durante a noite, deve promover-se a ventilação natural do edifício com o ar frio exterior; se o edifício possuir uma boa inércia térmica, o frio acumulado será restituído durante a manhã seguinte.

Note-se que os vidros possuem a notável propriedade de transmitirem a radiação solar de pequeno comprimento de onda mas serem “opacos” à radiação térmica ou infravermelha (de grande comprimento de onda) emitida por corpos a baixa temperatura — tais como os elementos construtivos que, ao absorverem e acumularem a radiação solar transmitida, sofrem um aumento de temperatura e, portanto, emitem uma maior quantidade de radiação infravermelha. É o fenómeno designado por “efeito de estufa”, que os egípcios já conheciam.

SGG: Quer então dizer que os vidros de um “Edifício Passivo” são um dos elementos chave a ter em conta para o seu bom funcionamento?

Engº A.R.T.: De facto, assim é. Por um lado, são os envidraçados orientados a Sul que captam a energia solar necessária ao aquecimento do edifício. Porém, para que não se corra o risco de um aquecimento excessivo, eles devem ser dimensionados em função da capacidade térmica do próprio edifício. Por outro lado, é pelos envidraçados que se verificam as maiores perdas e ganhos de calor por condução. Daí que seja indispensável protegê-los com estores e, sempre que se justifique, utilizar vidros duplos ou até vidros duplos de baixa emissividade (termicamente mais isolantes).

O balanço energético ganhos solares + ganhos por condução / perdas por condução através dos envidraçados nas estações de aquecimento e de arrefecimento, que importa estabelecer caso a caso, depende de muitos factores, entre os quais se inclui a imprevisibilidade do comportamento dos habitantes, que, por exemplo, podem não fechar os estores quando isso é aconselhável.

Acresce que os envidraçados, e não só os orientados a Sul, têm ainda um importante papel a desempenhar na captação da luz natural, função que deve ser maximizada a fim de se reduzir o consumo de electricidade para iluminação.

Portanto, os envidraçados de um edifício devem ser criteriosamente seleccionados e dimensionados (o que nem sempre acontece) com base no saber e na experiência adquiridos, é certo, mas também recorrendo a diversos “utensílios” de projecto que hoje estão à disposição dos arquitectos e engenheiros.

Refiro-me, por exemplo, aos programas informáticos de simulação energética de edifícios que passarão a ser obrigatoriamente utilizados para calcular o consumo anual de energia dos novos edifícios de habitação com sistemas de climatização e dos novos edifícios de serviços, como se determina nas novas versões do Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE) e do Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização dos Edifícios (RSECE), cuja aprovação parece estar para breve.

SGG.: Existe algum projecto recente em que tenha aplicado estas tecnologias “passivas”?

Engº A.R.T.: Sim, no projecto Solar Urban New Housing atrás referido, financiado pela Comissão Europeia e desenvolvido em parceria com a Somague Engenharia SA. os 62 fogos de habitação social que foram melhorados, acabados de construir em 2001, aplicaram-se algumas dessas tecnologias, tendo ficado demonstrado através da monitorização levada a cabo e dos inquéritos realizados aos habitantes que se alcançaram melhores condições de conforto termohigrométrico e uma melhor qualidade do ar do que nos fogos que não foram sujeitos a melhoramento.

Entre as medidas de melhoria da eficiência energética aplicadas, salienta-se a utilização de vidros duplos de baixa emissividade e de sistemas de ventilação termomecânica programados de modo a se aumentar a renovação do ar nos períodos de uso mais intensivo das cozinhas e instalações sanitárias.

Os estudos realizados no âmbito deste projecto foram divulgados nos V e VI Congressos IberoAmericanos de Energia Solar que tiveram lugar em São Paulo e Vila Moura em 2000 e 2002, respectivamente.

SGG.: Na indústria do vidro e no tocante à inovação tecnológica, qual é a área que em sua opinião merece uma particular atenção, em termos de investigação?

Engº A.R.T.: Sem dúvida que é a investigação ligada aos vidros electrocrómicos, os quais, creio eu, começarão a ser comercializados daqui a uma meia dúzia de anos. O avanço tecnológico que estes vidros representarão é extraordinário. Esta é uma investigação em que eu gostaria de participar.

Os vidros electrocrómicos são vidros cujas propriedades ópticas variam de um estado “claro”, de elevada transmitância, a um estado “escuro”, de baixa transmitância, em função da tensão eléctrica a que forem submetidos. Apresentam assim uma selectividade dinâmica por oposição à selectividade estática dos vidros coloridos ou dos vidros com revestimentos selectivos, que podem reflectir selectivamente a luz, a radiação solar infravermelha ou a radiação infravermelha emitida por corpos a baixa temperatura.

A utilização dos vidros electrocrómicos nos edifícios tem um enorme interesse, na medida em que o controlo das suas propriedades ópticas se pode fazer em função de variáveis ambientais (radiação solar, luz natural, temperatura exterior) ou do próprio edifício (temperatura interior, cargas máximas dos sistemas de climatização ou de iluminação) ou de qualquer combinação dessas variáveis.

Por exemplo, um vidro electrocrómico pode ser controlado por uma pequena célula fotoeléctrica, tornando-se mais ou menos escuro consoante a intensidade da radiação solar incidente seja ou não muito elevada. Mas os habitantes poderão eles próprios comandá-lo através de um interruptor fazendo-o, por exemplo, escurecer, se desejarem ter privacidade.

Várias companhias estão actualmente a fabricar protótipos de vidros electrocrómicos e a trabalhar para passarem à comercialização desta promissora tecnologia. Os desafios que actualmente se colocam centramse no fabrico de vidros de grande durabilidade e de dimensões normais (os protótipos ainda são de pequenas dimensões) e na redução dos custos.

Apraz-me referir que na última versão do programa informático de simulação energética de edifícios DOE-2 já foram incorporados algoritmos que permitem simular as “performances” ópticas dos vidros electrocrómicos e avaliar o seu impacto no desempenho energético de um dado edifício.

Para qualquer informação contacte-nos: mkt.sggp@saint-gobain.com

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