Smart Readiness Indicator : a comparative study of models, weighting factors, and EPC rating in real case studies

Beaumont, Beatriz Isabel da Silva Meco e

http://hdl.handle.net/10400.5/95903

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Authors

Beaumont, Beatriz Isabel da Silva Meco e

Advisor(s)

Panão, Marta João Nunes Oliveira

Abstract(s)

A eficiência energética de um edifício é quantificada através do Sistema de Certificação Energética dos Edifícios – SCE - sistema este que certifica atribuindo uma classificação de acordo com as diretivas estipuladas pela União Europeia, transposta para lei nacional e gerido pela Agência para a Energia - ADENE. Denominado de Certificado Energético (CE), é um documento obrigatório na legislação portuguesa desde 2013 ao abrigo do Decreto-Lei n. º118/2013 no qual, qualquer proprietário que queira vender, alugar ou inclusive construir de raiz um imóvel, necessita deste certificado. A classificação possível varia do nível mais elevado de eficiência energética para o nível mais baixo. Por ordem: A+, A, B, B-, C, D, E e F. É importante referir que uma classe energética F não significa que o imóvel seja inadequado. Apenas indica que o desempenho energético - que avalia o consumo de energia necessária para o aquecimento das Águas Quentas Sanitárias (AQS), Aquecimento e Arrefecimento - bem como o desempenho térmico, que estuda o modo como a habitação conserva a sua temperatura interior (por exemplo através de isolamentos térmicos ou sombreamentos nas janelas), estão abaixo dos padrões de referência estabelecidos. A importância deste documento não se limita a fornecer um mapeamento do estado dos imóveis existentes (e em fase de projeto) no país de forma a poder conhecer-se qual a pegada de carbono (que está relaciona com a quantidade de emissões de CO2 produzidas) mas, também a promover a implementação de medidas e iniciativas adaptadas com base no impacto ambiental e nas metas europeias referentes a este ponto. Dá a conhecer aos seus habitantes informação relativa ao imóvel em estudo, recomendando medidas de melhoria tais como isolamento térmico nas paredes, alteração de vãos envidraçados com base no coeficiente térmico dos mesmos, equipamentos que utilizem energia renovável face aos de recursos fósseis, entre outros, e assim conduzam a uma redução nos consumos energéticos e a uma melhoria do conforto térmico. A reabilitação de casas baseadas nas medidas de melhoria propostas num CE, pode ser considerada uma maneira de praticar economia circular pois, mantém-se as estruturas existentes ao invés de serem construídas novas estruturas (o que significa mais custos e mais materiais), melhora-se em vários níveis a eficiência energética e térmica da habitação e contribui-se para o desenvolvimento sustentável. O Smart Readiness Indicator, internacionalmente chamado de SRI, encontra-se numa diretiva apresentada pela European Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) em 2018 que, visa aprofundar o estudo energético dos edifícios, dando a conhecer o “nível de inteligência” e capacidade de otimização durante a sua utilização dos equipamentos e sistemas existentes do edifício em estudo. A sua avaliação é feita utilizando uma folha de cálculo desenvolvida em Microsoft Excel na qual são introduzidos dados recolhidos durante a visita ao edifício. Divide-se em 52 serviços preparados para tecnologias inteligentes, nos quais, o técnico atribui um nível de funcionalidade que acha adequado de 0 até um máximo variável. Estes serviços encontram-se distribuídos por nove domínios técnicos: Aquecimento, Arrefecimento, produção de Águas Quentes Sanitárias, Ventilação, Iluminação, Envolvente Dinâmica do Edifício, Monitorização e Controlo, Eletricidade e Carregamento de Veículos Elétricos. O desempenho destes depende de sete Critérios de Impacto: Eficiência Energética, Flexibilidade para a Rede, Conforto, Conveniência, Saúde e Bem-estar, Acessibilidade, Manutenção e Previsão de falha e Informação para os Ocupantes. É um indicador que ainda se encontra em fase de estudo e implementação, apesar de poder ser utilizado para fins experimentais, demonstrando limitações ou não dando resposta perante algumas situações. De momento, não é obrigatório comparativamente com o CE, podendo agir somente como complemento deste último. Aquando da realização do SRI, é importante ter em atenção os tipos de modelos que podem ser aplicados. Em casos de edifícios residenciais com um número reduzido de equipamentos, o Modelo A é o recomendado. Casos mais complexos e/ou edifícios de serviços que exijam mais detalhe, o Modelo B dará uma melhor resposta. Existe ainda um terceiro modelo – Modelo Híbrido – que junta a simplicidade do Modelo A com o rigor do Modelo B. Outro requisito é a escolha do tipo de Weighting Factors (fatores de ponderação), que podem ser Default e relacionam-se com localização na zona da Europa na qual se fará a avaliação ou assessment do SRI. No caso desta dissertação, o país é Portugal logo corresponde à Europa do Sul, onde os domínios técnicos com maior peso são o Arrefecimento e o Envolvente Dinâmica do Edifício. Também podem ser User-Defined weighting factors, isto é, o especialista que realiza o SRI escolhe quais os fatores de ponderação a atribuir maior importância para cada domínio técnico dentro de cada critério de impacto. Por último, SRI é apresentado sobre a forma de percentagem obtida através da razão entre a soma da pontuação de cada domínio técnico depois dos fatores de ponderação terem sido aplicados e a pontuação máxima possível de cada domínio técnico depois dos fatores de ponderação terem sido aplicados. E a essa percentagem associa-se uma classe de A a G, sendo G o nível mais baixo. Por exemplo: Um assessment no qual a pontuação totalizou 0,74, mas a pontuação máxima que poderia ter sido calculada era de 3,25 significa que o edifício estudado obteve um SRI de 23% equivalendo à classe F. Esta dissertação é um trabalho feito ao longo do tempo no qual se fez a avaliação do smart readiness indicator a 25 casos reais do tipo residencial em Portugal, em conjunto com a elaboração da certificação energética dos mesmos. De modo a facilitar a análise do SRI escolheram-se habitações do tipo moradias por atuarem como uma só unidade. Estas 25 moradias dividem-se entre as três possíveis categorias de uma casa: 4 casas Reabilitadas, 15 Existentes e 6 em fase final de construção, ou seja, Novas. A escolha deste número de amostragem deve-se à representação ampla que garante diferentes combinações de equipamentos e sistemas tecnológicos reais, o que permite realizar não só comparações entre os casos como com os resultados dados pelo CE. Por outro lado, a amostra foi delimitada de formar a manter a viabilidade do projeto dentro dos limites de tempo e recursos disponíveis para o efeito pretendido. O assessment do SRI nestes 25 casos revelou para cada modelo com cada tipo de fator de ponderação resultados variados. Na combinação Modelo A com fatores de ponderação Default, os três casos mais elevados atingiram as percentagens de 34%, 33% e 32% (equivalem à classe F no SRI). Pertencendo a um caso Existente, um caso Reabilitado e outro caso Existente, respetivamente. Estas moradias no CE obtiveram a classe energética de B, A+ e E. Mantendo o Modelo A mas alterando os fatores de ponderação para User-Defined, os casos mais elevados reduzem os valores para 24%, 23% e 23% (continuam na classe F no SRI) e passam a pertencer a uma moradia Nova, uma Reabilitada e outra Nova. Visto falar-se em habitações Novas, ambas terão CE igual a A. A moradia Reabilitada apesar das obras de intervenção feitas, não foram tidas em conta aspetos como isolamentos térmicos ou de redução do consumo energético, obtendo uma classe energética de E. Escolhendo o Modelo B e fatores de ponderação Default, os casos com SRI mais elevado apresentam valores 32%, 25% e 25%, dados por um imóvel Novo e dois Existentes, por essa ordem. Os CE correspondentes são A, B e B. Continuando com o Modelo B e mudando apenas os fatores de ponderação para User-Defined, os resultados à semelhança do sucedido no Modelo A após modificação dos fatores de ponderação, diminuem. Desta vez, os máximos atingidos são 23%, 22% e 21% com classe energética correspondente a E, B e B. Algumas conclusões que podem ser extraídas relativamente aos valores obtidos para o SRI e para CE em qualquer combinação, é que os valores do SRI são considerados baixos face ao valor máximo que poderia ter sido atingido. Estas moradias revelam baixa capacidade de utilização de forma inteligente dos seus sistemas e equipamentos tecnológicos, tendo limitações não só no próprio funcionamento como no manuseamento por parte dos utilizadores – muitos sistemas são manuais e com poucas funções. Por outro lado, as classes energéticas são moderadamente altas. Isto é, as moradias apresentam desempenho térmico e energético favorável para as necessidades energéticas e conforto térmico dos ocupantes. Em suma, concluiu-se que o smart readiness indicator e o certificado energético avaliam parâmetros distintos da eficiência energética duma habitação pelo que, não devem ser comparados. Face à obrigatoriedade do CE, o SRI pode ser usado como complemento para fornecer informações adicionais sobre a capacidade de utilização inteligente dos sistemas do imóvel.

The energy efficiency of a building is measured through the Energy Certification System for Buildings (SCE) in Portugal, which assigns a classification based on European Union directives, transposed into national law and managed by the Energy Agency (ADENE). Known as the Energy Performance Certificate (EPC), it has been mandatory in Portugal since 2013 under Decree-Law No. 118/2013. The EPC is required for an individual selling, renting, or constructing a building. The classifications range from A+ (most efficient) to F (least efficient). An F rating does not imply poor-quality housing but indicates that energy and thermal performance are below the established standards. The EPC evaluates energy use for domestic hot water, heating, cooling, and the building's ability to maintain internal temperatures, such as through thermal insulation and shading. The EPC is essential for mapping the state of buildings, understanding their carbon footprint, and promoting improvements like thermal insulation or switching to renewable energy systems. The Smart Readiness Indicator (SRI), introduced in 2018 by the European Energy Performance of Buildings Directive (EPBD), assesses a building’s capacity to optimize energy use based on its existing smart systems. The SRI evaluation covers 52 services across 9 technical domains, such as heating, cooling, and electric vehicle charging. While currently optional, the SRI complements the CE by focusing on smart capabilities. This dissertation studied whether the SRI can be comparable to the Energy Performance Certificate by assessing 25 single-family houses in Portugal using different SRI models and weighting factors. The results show that while SRI scores are generally low, the EPC ratings tend to be moderate to high, indicating that the SRI and the EPC evaluate different aspects of a building's efficiency and should not be directly compared.