Situado em Washington, D.C, o projeto de habitação eCasa foi concebido para entregar uma série de casas ecológicas de baixo custo, autossuficientes em termos de energia, para famílias de baixa renda.
A empresa de arquitetura sem fins lucrativos Inscape Publico, utilizou o Sefaira para equilibrar o desempenho da envoltória das edificações e a geração de energia renovável em estágio avançado do projeto para obter energia net-zero.
A Mi Casa Inc., uma organização sem fins lucrativos, oferece casas baratas a famílias com renda baixa ou média para promover comunidades diversificadas e prósperas nas áreas de Washington D.C. e Baltimore.
Visando lidar com as complexas mudanças que afetam os bairros na região metropolitana de Washington D.C. e garantir a escalabilidade, a Mi Casa colaborou com o Departamento de Habitação e Desenvolvimento Comunitário.
Informações sobre o projeto
Tipo de projeto: casas de baixo custo para famílias de baixa renda
Localização: Washington D.C., EUA
Programa de construção: residencial
Área do piso/andares /ocupação: 2 blocos de 6 unidades habitacionais
Meta de desempenho: Energia net-zero
Limitações
A Inscape Publico havia projetado e especificado os componentes da edificação, mas queria entender seu desempenho e reduzir o custo do projeto onde fosse possível. Então o projeto precisava conciliar um orçamento limitado, uma pequena variedade de materiais de construção disponíveis além de um cronograma rígido.
O uso das análises do Sefaira permitiu à equipe otimizar os fatores modificáveis dentro do projeto e demonstrar que ele estava no caminho certo para atingir a energia net-zero.
Planejamento
Para atingir suas metas, a equipe de projeto precisou:
- Calcular o desempenho de referência do projeto, com base nos materiais de construção especificados.
- Minimizar o consumo de energia para alcançar o net-zero, utilizando construção de alto desempenho e especificando sistemas e aparelhos de alta eficiência.
- Calcular quanta energia renovável seria gerada por painéis solares fotovoltaicos pré-especificados e confirmar a quantidade necessária de painéis para atingir o net-zero.
- Minimizar os custos operacionais anuais para os residentes especificando instalações hidráulicas altamente eficientes.
De início, a equipe de projeto definiu o modelo de simulação de gasto de energia, inserindo valores predeterminados de envoltória e climatização HVAC, e variáveis de referência como ocupação, densidade energética da iluminação, carga de tomadas, pontos de ajuste de temperatura e fatores de diversidade. Em seguida, possíveis estratégias foram analisadas:
Tipo e profundidade do sombreamento: usando as curvas de resposta do Sefaira, uma projeção horizontal ideal de 76 cm de profundidade foi especificada para cada abertura envidraçada. Esse recurso reduziu a necessidade de resfriamento anual do ambiente em 14%.
Instalações hidráulicas: para reduzir o desperdício e os custos operacionais, foram especificadas instalações hidráulicas de alta eficiência.
Os custos operacionais anuais foram reduzidos em 37% porque menos energia era necessária para aquecer a água, e o uso de água passou a ser, em geral, muito menor.
Ao especificar valores de alto desempenho para sombreamento e instalações hidráulicas, a equipe de projeto garantiu que o consumo anual final de energia seria baixo, em torno de 21.372 kBTU/ano para a unidade da Minnesota Street e 21.073 kBTU/ano para a da 27th Street.
Com o desempenho da envoltória otimizado, a próxima etapa foi compensar a energia consumida gerando tanto ou mais energia no local, tornando-o autossustentável. A análise do Sefaira confirmou que dois grupos de 18 painéis fotovoltaicos por bloco gerariam 21.473 kBTU/ano para a unidade da Minnesota Street e 22.025 kBTU/ano para a da 27th Street, garantindo assim que o projeto alcançaria o status de energia net-zero.
“Eu usaria o Sefaira até mesmo em um estágio anterior para otimizar a envoltória, em vez de somente analisar os materiais e detalhes que já haviam sido estabelecidos” disse Stefan Schwarzkopf, diretor de Design da Inscape Publico.
Por exemplo, o fator R que havia sido predeterminado para montagem do telhado era bastante alto; no entanto, o Sefaira demonstrou que uma montagem de telhado com um fator R inferior obteria um desempenho igualmente satisfatório. Conhecer essas informações anteriormente poderia ter permitido à equipe fazer escolhas de detalhamento e de materiais de construção mais econômicas.
O Sefaira permitiu à equipe da Inscape Publico e da Mi Casa calcular o consumo anual de energia, analisar estratégias sustentáveis de economia energética e aplicar a geração de energia renovável, ajudando o projeto a alcançar o status de energia net-zero.
“O Sefaira elimina as suposições no processo de avaliar as várias alternativas de projeto, encontrando aquelas com impacto ideal, e ajuda a equipe a refinar de forma fluida não apenas a concepção do projeto, mas também os seus objetivos” concluiu Schwarzkopf.
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Fonte: Blog Sketchup
