SUDOE Interreg IV B PROJETO URBILCA Avaliação de Impactes no Ciclo de Vida e Melhoria da Eficiência Programa de Cooperación Territorial Programme de Cooperation Territoriale Programa de Cooperaçao Territorial Territorial Cooperation Programme Energética em Áreas Urbanas COORDENADOR: CIRCE - Centro de Investigación de Recursos y Consumos Energéticos PARTICIPANTES: Cátedra UNESCO de Ciclo de Vida y Cambio Climático NOBATEK - Centre de Ressources Technologiques LNEG - Laboratorio Nacional de Energía e Geología, IP G.T. 4 APLICAÇÃO DA FERRAMENTA URBILCA PARA A REDUÇÃO DOS IMPACTES ENERGÉTICO E AMBIENTAL EM DISTRITOS PILOTO AÇÃO 2 Estudo dos casos piloto e aplicação da ferramenta UrbiLCA – Caso piloto nr. 6 UE/EU - FEDER/ERDF Acta Reunión Técnica – Coordinación Proyecto UrbiLCA INDICE 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................... 3 2 DESCRIÇÃO DO CASO DE ESTUDO ..................................................................................................... 3 2.1 Descrição geral da urbanização ................................................................................................ 3 2.2 Caraterísticas específicas da área urbana ................................................................................. 4 2.2.1 Edifícios ............................................................................................................................... 4 2.2.2 Energía ................................................................................................................................ 4 2.2.3 Água .................................................................................................................................... 4 2.2.4 Resíduos .............................................................................................................................. 5 2.2.5 Ruas, estradas e parques de estacionamento .................................................................... 5 2.2.6 Iluminação pública .............................................................................................................. 5 2.2.7 Zonas verdes ....................................................................................................................... 6 2.2.8 Mobilidade .......................................................................................................................... 6 3 RESULTADOS .................................................................................................................................... 7 3.1 Indicador: “Aquecimento global” ............................................................................................. 7 3.1.1 Edifícios ............................................................................................................................... 7 3.1.2 Infraestruturas .................................................................................................................... 8 3.2 Indicador: “Energia primária” ................................................................................................... 8 3.2.1 Edifícios ............................................................................................................................... 9 3.2.2 Infraestruturas .................................................................................................................... 9 3.3 Indicador: “Consumo de água” (fase de uso) ............................................................................ 9 3.4 Recomendações (preliminares) .............................................................................................. 10 3.4.1 Recomendações sobre o caso estudado ........................................................................... 10 3.4.2 Recomendações sobre a ferramenta UrbiLCA .................................................................. 10 4 Conclusão geral sobre o caso em estudo ........................................................................................ 10 URBILCA - Evaluación del impacto del Ciclo de Vida y mejora de la eficiencia energética en áreas urbanas 2 Acta Reunión Técnica – Coordinación Proyecto UrbiLCA 1 INTRODUÇÃO Neste documento, composto por duas partes, apresenta-se a análise do estudo de caso nr. 6 do projeto UrbiLCA, realizado na “Alameda dos Oceanos (PP2-Parque das Nações)”. Na primeira parte apresentamse as características detalhadas do caso em estudo. Na segunda parte são apresentados e discutidos os resultados obtidos com a ferramenta UrbiLCA para este caso, incluindo a apresentação de recomendações para melhoria dos impactes no caso estudado e na ferramenta UrbiLCA. 2 DESCRIÇÃO DO CASO DE ESTUDO O caso piloto em avaliação neste documento refere-se à área urbana “Alameda dos Oceanos”, parcela 2.06 integrada no PP2 - Plano de Pormenor 2 do Parque das Nações, na cidade de Lisboa. O Parque das Nações estende-se por uma área territorial superior a 120 ha. Com um desenho urbano compacto, a zona estudada é composta por edifícios residenciais coletivos e por edifícios comerciais. O conjunto de informações sobre a área urbana objeto de análise neste estudo é apresentado seguidamente. 2.1 Descrição geral da urbanização A tabela seguinte indica as caraterísticas gerais da urbanização estudada neste Relatório. As caraterísticas detalhadas desta urbanização estão indicadas na parte seguinte. Tabela 1 – Descrição geral da urbanização Caraterística Identificação da urbanização Valor Alameda Oceanos (PP2) – Parque das Nações Município Lisboa País Portugal Superficie da urbanização – PP2 (ha) Entre 50 e 100 ha (50,62 ha) Número de habitantes Entre 1000. e 5000 hab (1500 hab) Número de utilizadores 79,02 utilizadores/ ha Habitação (6,95 ha) Tipo de edifícios (residencial, serviços, comércio,...) Serviços (8,71 ha) Comércio (3,39. ha) Industria (0 ha) URBILCA - Evaluación del impacto del Ciclo de Vida y mejora de la eficiencia energética en áreas urbanas 3 Acta Reunión Técnica – Coordinación Proyecto UrbiLCA Imagem da urbanização na área urbana da “Alameda dos Oceanos” 2.2 Caraterísticas específicas da área urbana 2.2.1 Edifícios Tabela 2 – Tipos de edifícios Tipo de edifício m2 Qualificação energética 83,8% Habitação (pisos: 0 - 6) 14173 B 16,2% Comércio e Serviços (piso 0) 2749 B Parqueamento coberto - 6256 (pisos: -1 e -2) 2.2.2 Energía Tabela 3 – Dados sobre a energia abastecida na área urbana Tipo de instalação Número Unidade 4,8 MW eletricidade Trigeração (incl. 85 km tubagem) 1 32 MW frio 23 MW calor 2.2.3 Água Tabela 4 – Dados sobre a água Tipo de instalação Número Tubagens em betão PP2_Recuperação de água pluvial 7362,68 Unidade URBILCA - Evaluación del impacto del Ciclo de Vida y mejora de la eficiencia energética en áreas urbanas 4 Acta Reunión Técnica – Coordinación Proyecto UrbiLCA Tubagens para águas residuais (PP2) 10689,0 Tubagens para água potável (PP2) 7392,96 metros lineares 2.2.4 Resíduos Tabela 5 – Dados sobre os resíduos Tipo de instalação Número Unidade Sistema recolha pneumático 1 u Estação de recolha RSU 1 u Resíduos de jardinagem 9,58 % = f (superfície total da zona verde ) Terra escavada (para aterro) 96,8 % Terra escavada Parcela 2.06-PP2 (atividades com infraestruturas sistemas RSU) 509,81 m3 Terra escavada Parcela 2.06-PP2 (atividades com infraestruturas-iluminação pública) 1089,12 m3/ano 2.2.5 Ruas, estradas e parques de estacionamento Tabela 6 – Dados sobre as infraestruturas de mobilidade Tipo de instalação Número Unidade Pedonal 3027 m2 Estrada 804,6 m2 Parqueamento público 414 m2 Ciclovía 0 m2 Infraestrutura de elétrico (trum) 0 m2 2.2.6 Iluminação pública Tabela 7 – Dados sobre a iluminação pública Tipo de instalação Pedonal (tipo de sistema de iluminação) Número Unidade 33 14 Lâmpadas vapor de sódio (+ luminárias alumínio e vidro); 19 Lâmpadas de iodetos metálicos (+ URBILCA - Evaluación del impacto del Ciclo de Vida y mejora de la eficiencia energética en áreas urbanas 5 Acta Reunión Técnica – Coordinación Proyecto UrbiLCA luminárias em ferro fundido e vidro) Carril (tipo de sistema de iluminación) 0 u 2.2.7 Zonas verdes Tabela 8 – Dados sobre as zonas verdes na Parcela 2.06-PP2 Tipo de zonas Numero Unidad Relva 675 m2 Teto/Parede verde 0 m2 Árvores em zona mineralizada 1724 m2 2.2.8 Mobilidade Tabela 9 – Dados sobre a mobilidade Distância percorrida % viagens (km*passageiro*día) (habitantes) Automóvel diesel 20 70 Automóvel gasolina - - Motociclo 10 5 Autocarro 5 10 Elétrico - - A pé 1 15 Tipo de transporte URBILCA - Evaluación del impacto del Ciclo de Vida y mejora de la eficiencia energética en áreas urbanas 6 Acta Reunión Técnica – Coordinación Proyecto UrbiLCA 3 RESULTADOS 3.1 Indicador: “Aquecimento global” O impacte global da área urbana expresso pelo indicador de aquecimento global é 4,07.107 kg CO2eq ou 8,14.105 kg CO2 eq/ano ou 6,68.101 kg CO2eq/ano*m2. A distribuição dos impactes pelos diferentes contributores considerados no estudo está indicada na figura seguinte. 0% 9% 3% TOTAL - Produção (A1-A3) TOTAL - Construção (A4-A5) TOTAL - Uso (B4-B6-B7) TOTAL - Fim de vida (C1-C4) 88% Figura 1: Distribuição de impactes da área urbana pelas diferentes fases do seu ciclo de vida A principal fonte de emissões de gases com efeito de estufa é, como expectável, a fase de uso com uma importância de 84% em relação ao total das emissões no ciclo de vida, para o conjunto dos edifícios e infraestruturas. Igualmente expectável é o facto da fase de produção dos materiais utilizados ser a segunda em termos de emissões de GHG, neste caso com 13% das emissões. As fases menos significativas são a fase de fim de vida e de construção. 3.1.1 Edifícios 1,19E+07 3,02E+06 1,23E+06 7,19E+04 TOTAL EDIFICIOS - Produção TOTAL EDIFICIOS - Construção TOTAL EDIFICIOS - Uso (B4-B6- TOTAL EDIFICIOS - Fim de Vida (A1-A3) (A4-A5) B7) (C1-C4) Figura 2: Distribuição de impactes dos edifícios nesta área urbana (kg CO2eq), pelas fases do seu ciclo de vida URBILCA - Evaluación del impacto del Ciclo de Vida y mejora de la eficiencia energética en áreas urbanas 7 Acta Reunión Técnica – Coordinación Proyecto UrbiLCA Em relação aos edifícios, a fase de uso é responsável pela maior parte das emissões de GHG, sendo que neste caso a fase de produção dos materiais também tem um peso significativo. 3.1.2 Infraestruturas 2,39E+07 4,82E+05 4,07E+04 TOTAL INFRASTRUTURA Produção (A1-A3) TOTAL INFRASTRUTURA Construção (A5) 4,56E+04 TOTAL INFRASTRUTURA - Uso TOTAL INFRASTRUTURA - Fim (B4-B6-B7) de Vida (C1-C4) Figura 3: Distribuição de impactes das infraestruturas nesta área urbana (kg CO2eq), pelas fases do seu ciclo de vida No caso das infraestruturas, a fase de uso é a fase com emissões mais significativas e bastante superiores às restantes fases do ciclo de vida. 3.2 Indicador: “Energia primária” O impacte global no distrito urbano expresso pelo indicador de consumo de energia primária é3,85.108 MJ ou 7,69.106 MJ/ ano ou 6,31.102 MJ/ ano*m2. A distribuição dos impactes pelos diferentes contributores considerados no estudo está indicada na figura seguinte. 1% 11% 7% TOTAL - Produção (A1-A3) TOTAL - Construção (A4-A5) TOTAL - Uso (B4-B6-B7) TOTAL - Fim de vida (C1-C4) 81% Figura 4: Distribuição de impactes da área urbana no seu conjunto, pelas fases do ciclo de vida URBILCA - Evaluación del impacto del Ciclo de Vida y mejora de la eficiencia energética en áreas urbanas 8 Acta Reunión Técnica – Coordinación Proyecto UrbiLCA Analisando a figura 4, a fase de uso é aquela fase do ciclo de vida onde se observa maior consumo de energia primária, correspondendo a 81% do total; a fase de produção das matérias-primas, sendo inferior, representa 11% do consumo de energia primária de todo o ciclo de vida. 3.2.1 Edifícios 2,77E+08 3,80E+07 2,56E+07 1,75E+06 TOTAL EDIFICIOS - Produção TOTAL EDIFICIOS - Construção TOTAL EDIFICIOS - Uso (B4-B6- TOTAL EDIFICIOS - Fim de Vida (A1-A3) (A4-A5) B7) (C1-C4) Figura 5: Distribuição de impactes dos edifícios (MJ), pelas diferentes fases do ciclo de vida da área urbana Pela observação da figura 5, o consumo de energia primária nos edifícios é predominante na fase de uso. 3.2.2 Infraestruturas 3,52E+07 4,90E+06 1,07E+06 8,82E+05 TOTAL INFRASTRUTURA Produção (A1-A3) TOTAL INFRASTRUTURA Construção (A5) TOTAL INFRASTRUTURA - Uso TOTAL INFRASTRUTURA - Fim (B4-B6-B7) de Vida (C1-C4) Figura 6: Distribuição de impactes das infraestruturas (MJ), nas fases do ciclo de vida da área urbana 3.3 Indicador: “Consumo de água” (fase de uso) O impacte geral do distrito urbano expresso pelo indicador de consumo de água é 1,03.107 m3 ou 2,05.105 m3 / ano ou 1,68.101 m3 / ano * m2. Contudo, a contabilização do consumo e a distribuição URBILCA - Evaluación del impacto del Ciclo de Vida y mejora de la eficiencia energética en áreas urbanas 9 Acta Reunión Técnica – Coordinación Proyecto UrbiLCA dos impactes pelos dois contributores principais, i.e. edifícios e infraestruturas, coloca algumas dúvidas (vd. Tabela seguinte) que só poderão ser resolvidas por discussão aprofundada ao nível do algoritmo de cálculo. Consumo de água dos edifícios (m3) Consumo de água nas infraestruturas (m3) Obs. Ver ficheiro Excel anexo, contendo os resultados comentados. 14% 86% A gestão da água na fase de uso possui um amplo espaço de melhoria, quer por recuperação das águas pluviais (inexistente), quer na utilização de águas cinzentas nas habitações. 3.4 Recomendações (preliminares) 3.4.1 Recomendações sobre o caso estudado A eficiência dos edifícios em termos de consumo de energia primária, contrasta com as infraestruturas, resultado da construção recente e utilização de tecnologias e medidas de eficiência energética desde a fase de projeto. A relação entre os consumos de energia primária, nas diferentes fases do ciclo de vida, comparando edifícios e infraestruturas, mostra que há mais espaço para melhorias na fase de uso das infraestruturas, melhorando a eficiência energética destas de forma a aproximar o consumo de energia desta fase do ciclo de vida face às restantes. 3.4.2 Recomendações sobre a ferramenta UrbiLCA Consultar o ficheiro Excel anexo, e os comentários, relacionados com as Notas seguintes: a) Notas sublinhadas a amarelo: Valores não calculados; b) Nota: Values calculated for tool check the conversions to MJ/ano*m2 (values used for area of infrastructures are not clear…); c) Nota: Water consumption calculation is not clear; Acrescem outras questões que requerem correção, no âmbito de: d) Processo de cálculo automático: No caso da iluminação, por exemplo, são fixadas proporcionalidades não alteráveis e que dependem da dimensão da calçada ou outra infraestrutura iluminada; e) Apresentação de resultados e processo de carregamento do modelo: Não é uniforme a utilização de “.” e de “,” como separadores de casas decimais o que se traduz em menor eficiência na utilização da ferramenta na fase de introdução dos dados de inventário. 4 Conclusão geral sobre o caso em estudo Esta análise foca numa área urbana relativamente recente na “Alameda dos Oceanos”, que consiste na Parcela 2.06 (1,22 hectares) integrada no PP2 - Parque das Nações (120 ha), em Lisboa. Trata-se de uma área com uma utilização próxima de 79,02 ocupantes por hectare, e que foi projetada para habitação e serviços. URBILCA - Evaluación del impacto del Ciclo de Vida y mejora de la eficiencia energética en áreas urbanas 10 Acta Reunión Técnica – Coordinación Proyecto UrbiLCA O objetivo deste estudo é testar a ferramenta UrbiLCA nesta área urbana, e desse modo avaliar os impactes energético e ambiental dessa área urbana ao longo do seu ciclo de vida. Através da análise de três indicadores: aquecimento global, consumo de energia primária, e consumo de água - apenas na fase de uso, é possível verificar a coerência e consistência do algoritmo de cálculo e, avaliar impactes de forma simplificada de modo a identificar os principais aspetos do desempenho desta área urbana naquelas dimensões de análise. Assim, esse desempenho evidencia, para as dimensões de análise, que a fase de uso dos edifícios e infraestruturas é, em termos energéticos e ambientais, a mais impactante das fases do ciclo de vida, o que confirma a regra. Esta constatação é semelhante para a importância em segundo lugar da fase de produção dos produtos de construção para edifícios. Em particular o consumo de energia primária reflete a oportunidade de se explorar soluções locais, a nível de edifício, por recurso a fontes de energia renovável que sejam mais flexíveis que a atual dependência do DHC apoiado por trigeração. No caso da gestão da água, avaliada apenas para a fase de uso, existe um amplo espaço de melhoria (recuperação das águas pluviais; utilização de águas cinzentas). URBILCA - Evaluación del impacto del Ciclo de Vida y mejora de la eficiencia energética en áreas urbanas 11