Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10316/29148
Title: Rentabilidade da reabilitação energética de edifícios
Other Titles: Cost optimality of energy retrofit of buildings
Authors: Tadeu, Sérgio Fernando 
Orientador: Tadeu, António José Barreto
Simões, Nuno Albino Vieira
Keywords: Construções; Edifícios; Eficiência Energética; Energias Renováveis; Reabilitação; Rentabilidade; Buildings; Energy Efficiency; Renewable Energy; Retrofit; Cost Optimality
Issue Date: 4-Feb-2016
Citation: TADEU, Sérgio Fernando - Rentabilidade da reabilitação energética de edifícios = Cost optimality of energy retrofit of buildings. Coimbra : [s.n.], 2015. Tese de doutoramento. Disponível em: http://hdl.handle.net/10316/29148
Abstract: O desenvolvimento sustentável implica o equilíbrio entre a exploração dos recursos naturais, de maneira a satisfazer atuais necessidades do ser humano, e a garantia de renovação destes recursos, preservando a capacidade de suprimento às gerações futuras. Todavia, é quase um consenso na comunidade científica de que as alterações climáticas vêm sendo causadas pela nossa sociedade e que a manutenção do cenário atual de uso de fontes esgotáveis de energia e de altos índices de emissões de gases com efeito estufa ocasionará um aumento das temperaturas globais. A eficiência energética e o uso de fontes de energia renováveis têm potencial para mudar este cenário e irão revelar-se uma parte muito significativa na resolução deste problema. Comparando-se os custos e benefícios, demonstra-se claramente as vantagens de uma ação rápida e forte que consiga integrar o crescimento económico com o equilíbrio ambiental e com a equidade social. Esta ação deve concentrar esforços nos setores mais intensivos no uso de energia. A indústria da construção e o uso de edifícios têm grande impacto no consumo de energia, constituindo-se importantes fontes de emissões de dióxido de carbono. Este trabalho de investigação evidencia o compromisso inequívoco da União Europeia (UE) com a sustentabilidade. Nele são apresentadas diretivas para a promoção do uso de fontes de energia renováveis e para a melhoria do desempenho energético dos edifícios, as quais demonstram uma ação coordenada de políticas e estratégias que têm impacto direto no setor da construção e no uso de edificações. Contudo, um dos aspetos essenciais que tem de ser considerado de forma mais contundente nestas estratégias é a baixa taxa de renovação do estoque. A participação dos edifícios novos é bastante reduzida, de 1 a 2% do parque edificado europeu. Logo, ainda que as grandes renovações consistam em intervenções complexas, devem ser privilegiados instrumentos para promover o cumprimento de critérios fundamentais de sustentabilidade nos edifícios existentes para que se possa alcançar os objetivos estabelecidos. Entre os proprietários de edifícios, predomina o sentimento de que as grandes renovações de edifícios são uma oportunidade para tomar medidas rentáveis de melhoria do desempenho energético. No entanto, a sua consciencialização em relação aos benefícios da reabilitação energética de edifícios está principalmente relacionada com a expectativa de retorno mensurável do investimento em cada medida de eficiência energética. Na ausência de dados e orientações, as decisões tendem a ser adiadas ou tomadas no plano subjetivo. Assim, o setor da reabilitação de edifícios continua a sofrer com investimentos insuficientes. As políticas para promoção da reabilitação energética têm falhado no incentivo ao investimento e no convencimento do setor privado e dos proprietários de edifícios em geral. Para além da escassez de recursos em todos os setores da economia, o capital que estaria disponível para investimento em reabilitação energética sofre a concorrência de outras opções com retorno mais tangível. Na falta de informações concretas, o investimento em reabilitação energética só ocorre por imposição regulamentar. O Regulamento Delegado (UE) n.º 244/2012 especifica regras para comparação da rentabilidade de medidas de eficiência energética e do uso de fontes de energias renováveis em edifícios novos e existentes. Subentende-se, portanto, uma preocupação da União Europeia em garantir que o investimento em medidas de eficiência energética seja rentável e que, ao mesmo tempo, os requisitos mínimos de desempenho energético dos edifícios não se afastem demasiadamente dos denominados níveis ótimos de rentabilidade. Ocorre que a metodologia apresentada neste regulamento é dirigida a autoridades nacionais e não a investidores, e os níveis ótimos de rentabilidade são somente calculados para desenvolver disposições regulamentares aplicáveis a nível nacional. O regulamento salvaguarda que os níveis ótimos de rentabilidade calculados não serão necessariamente os níveis ótimos para cada combinação edifício/investidor. O presente trabalho concentra-se no estudo da rentabilidade dos investimentos em reabilitação energética de edifícios. Pretende-se obter uma visão abrangente acerca desta temática e identificar oportunidades de melhoria na metodologia determinada pela Comissão Europeia, para que se aplique também a investidores. Para este efeito, identificam-se os parâmetros mais importantes nos cálculos e a interação entre eles, propõe-se um método de seleção e critérios de avaliação de rentabilidade de medidas, além de ferramentas de otimização que podem auxiliar o trabalho dos vários intervenientes. O método é aplicado ao caso de Portugal, sendo selecionados três casos de estudo contendo cenários para reabilitação energética de edifícios. Os casos de estudo contemplam o setor mais relevante de edifícios no contexto português (residencial), as épocas de construção com maior potencial de redução de consumo de energia e uma classe de edifícios com restrições arquitetónicas para implementação de medidas. Adicionalmente ao método proposto, é aplicada a metodologia de análise de ciclo de vida (ACV) e são realizados cálculos pelo método da simulação dinâmica. São utilizados ainda dois métodos multicritério para obter-se uma pequena amostra da perceção de moradores em relação ao valor e à utilidade da reabilitação energética de edifícios. Os resultados apresentados são confrontados com os atuais requisitos mínimos de desempenho energético, aos quais os proprietários de edifícios estão sujeitos. Como conclusão, são apresentadas recomendações para a promoção da reabilitação energética de edifícios.
Sustainable development means striking a balance between exploiting natural resources to meet the current needs of human beings and ensuring the renewal of these resources so as to safeguard the ability to supply future generations. However, it is almost a consensus in the scientific community that climate change has been caused by our society and that if the current scenario of using depletable energy sources and emitting high levels of greenhouse gases continues it will cause an increase in global temperature. Energy efficiency and the use of renewable energy sources have the potential to change this scenario and they will prove to be very significant in solving this problem. Comparing the costs and benefits clearly exposes the advantages of strong rapid action that can combine economic growth with environmental balance and social equity. This action should concentrate on the most intensive users of energy. The construction industry and the use of buildings have a major impact on energy consumption and have become important sources of carbon dioxide emissions. This research demonstrates the clear commitment of the European Union (EU) to sustainability. Directives that promote the use of renewable energy sources and improve the energy performance of buildings are presented to demonstrate the coordinated action of policies and strategies that have a direct impact on the construction sector and the use of buildings. However, one of the fundamental aspects that must be considered more forcefully in these strategies is the low rate of stock turnover. The share of new buildings is very small, 1-2% of the European building stock. Thus, although major renovations consist of complex interventions, they should be powerful tools to promote compliance with the core criteria of sustainability in existing buildings so that we can achieve the established objectives. A feeling prevails among building owners that the major renovation of a building offers an opportunity to take effective measures to enhance energy performance. However, their awareness of the benefits of energy retrofitting of buildings is mainly related to the measurable expected return on investment in each energy efficiency measure. In the absence of data and guidelines, decisions tend to be postponed or taken at a subjective level. Thus, the sector of building rehabilitation continues to suffer from insufficient investment. Policies to promote energy retrofit have failed to encourage investment and have not persuaded the private sector and building owners in general. In addition to the scarcity of resources in all sectors of the economy, the capital that could be available for investment in energy rehabilitation faces competition from other options with a more tangible return. In the absence of solid information, investment in energy rehabilitation only occurs by regulatory imposition. Delegated Regulation (EU) No. 244/2012 specifies rules for comparing the profitability of energy efficiency measures and the use of renewable energy sources in new and existing buildings. The European Union is therefore concerned to ensure that investment in energy efficiency measures should be profitable and, at the same time, that the minimum energy performance requirements for buildings does not differ too much from what are regarded as cost-optimal levels. In fact, the approach presented in this Regulation is addressed to national authorities rather than investors, and the optimum levels of profitability are only calculated to develop national regulation. The regulation underlines that the calculated cost-optimal levels does not necessarily secure the optimum levels of profitability for each building/investor combination. This work examines the profitability of investments in the energy retrofit of buildings. It sets out to obtain a comprehensive view of this issue and identify opportunities for improving the methodology imposed by the European Commission so that it also applies to investors. For this purpose, the most important parameters in the calculations and the interaction between them are identified and a method to select and evaluate the criteria of profitability measures is proposed. Optimization tools that can assist the work of the various stakeholders are also suggested. The method is applied to Portugal, with three case studies containing scenarios for the energy retrofit of buildings being selected. The case studies include residential buildings, which is the most important sector of buildings in the Portuguese context, construction ages with higher potential for energy consumption reduction and a class of buildings with architectural constraints for implementing measures. Life-cycle assessment (LCA) is applied in addition to the proposed method, and calculations are performed using dynamic simulation. Two multi-criteria decision-aid methods were also used to obtain a small sample of the preferences of residents regarding the value and benefits of the energy retrofit of buildings. The results are compared with the current minimum energy performance requirements with which building owners must comply. In conclusion, recommendations to promote the energy retrofit of buildings are put forward.
Description: Tese de doutoramento em Engenharia Civil, ramo de Construções, apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra
URI: http://hdl.handle.net/10316/29148
Rights: openAccess
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