O calor como potência arquitetônica

O calor extremo, que vem se intensificando com o avanço das mudanças climáticas, tem causado desconforto, colapsado sistemas urbanos e ampliado desigualdades sociais. Mas e se essa mesma radiação solar pudesse ser aproveitada para tornar os edifícios mais auto suficientes e sustentáveis? É essa a proposta do projeto Balanço zero de energia em edificações do clima quente, desenvolvido pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), que busca integrar sistemas fotovoltaicos desde as primeiras etapas do projeto arquitetônico, com foco na realidade do Nordeste brasileiro.

A iniciativa, coordenada pelo professor Aldomar Pedrini, do Departamento de Arquitetura (DARQ/UFRN), está vinculada ao edital de Iniciação Científica nº 03/2024. A ideia surgiu da necessidade de inserir o tema com mais força no ensino de Arquitetura, diante de sua relevância. “A Agenda 2030 da ONU e diversos países se comprometeram com a meta de zerar a emissão de CO2 de todas as edificações até 2050. Isso se deve ao fato de que elas são responsáveis por 34% do consumo de energia global e 37% da emissão de CO2”, destaca Pedrini.

No Brasil, o desafio está atrelado principalmente à segurança energética, especialmente frente a episódios como os apagões que motivaram, em 2001, a criação da Lei de Eficiência Energética. O documento estabelece que equipamentos, máquinas e edificações devem atender níveis mínimos de desempenho energético. A norma busca reduzir desperdícios e promover o uso racional da energia no país. Ela também orienta políticas públicas e regulamentações, como o selo de eficiência energética.

Aqui no Nordeste, onde a incidência solar é alta, a produção própria de energia se torna cada vez mais atrativa financeiramente. Para o pesquisador, a integração de sistemas fotovoltaicos aos edifícios também é uma exigência crescente do mercado: “Todo projeto precisa prever essa integração em respeito ao cliente”, destaca.

Desafios e soluções para o clima quente

Entre os principais obstáculos, para implementar edificações com balanço zero de energia em regiões quentes como o Rio Grande do Norte, estão o processo projetual e a apropriação das tecnologias BIPV (Building Integrated Photovoltaics). Por meio delas, os próprios elementos do edifício, como coberturas, janelas e paredes, funcionam como geradores de energia solar. “O comportamento desses sistemas, especialmente no que se refere ao aquecimento indesejado das superfícies, precisa ser analisado em campo”, ressalta Aldomar Pedrini.

A pesquisa está diretamente relacionada aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU, sobretudo os de número 7 (energia limpa e acessível), 11 (cidades e comunidades sustentáveis), 12 (consumo e produção responsáveis) e 13 (ação contra a mudança global do clima). Apesar de ainda não haver estudos que isolem o impacto dessas construções no Brasil, Pedrini aponta ganhos evidentes em termos de segurança energética e viabilidade econômica.

Viabilidade econômica e uso de tecnologias

O avanço dos sistemas fotovoltaicos tem tornado esse tipo de solução cada vez mais viável economicamente e também para projetar, instalar e operar. Segundo a equipe do projeto, painéis instalados em coberturas na região Nordeste, por exemplo, já apresentam Taxa Interna de Retorno (TIR) superior ao do mercado, com valor presente líquido (VPL) de até R$ 4.500,00 por metro quadrado. A TIR indica quanto o investimento rende ao longo do tempo, chegando a superar aplicações financeiras tradicionais. Já o VPL mostra o lucro total previsto após descontar os custos iniciais.

Mesmo equipamentos verticais, aplicados em paredes, têm se mostrado lucrativos, com TIR entre 10% e 40%. “Esses sistemas estão se tornando competitivos com os revestimentos de parede e logo serão comuns”, reforça Pedrini. O projeto conta com a contribuição do pesquisador Ricardo Rüther, referência nacional no tema, vinculado à Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Para validar as soluções, a pesquisa utiliza simulações com os softwares OpenStudio e SAM. Essas ferramentas permitem explorar, com precisão, inúmeras combinações entre projetos arquitetônicos e instalações fotovoltaicas. As simulações seguem os protocolos nacionais do Programa Brasileiro de Etiquetagem de Edificações e Normas Internacionais.

Aplicações locais e perspectivas futuras

Além da pesquisa acadêmica, o projeto já vem sendo incorporado em atividades de ensino e extensão. Há aplicações no curso de Arquitetura e Urbanismo, no mestrado profissional em Arquitetura, Projeto e Meio Ambiente (PPAPMA/UFRN). Há ainda ações comunitárias como o projeto de extensão que desenvolve uma micro usina agrovoltaica em um assentamento localizado na cidade de João Câmara,agreste potiguar. A extensão é coordenada pelos docentes Heitor de Andrade Silva e Alessio Dionisi (DARQ/UFRN).

A equipe também trabalha no contato com fabricantes e instaladores para testes em escala real. O objetivo é caracterizar o desempenho dos sistemas e desenvolver recomendações projetuais com base em dados de campo. “Projetistas interessados podem acessar a metodologia e contar com nosso apoio para desenvolver seus projetos”, destaca o professor.

Fonte: Agecom UFRN