Rumo à energia zero na habitação de alta densidade

Este artigo foi publicado originalmente no Common Edge.

Os edifícios contribuem com quase 40% dos gases de efeito estufa na atmosfera, por isso há uma forte mobilização para "chegar ao zero" em várias frentes. O que acontece quando metas ambiciosas como a energia zero se deparam com uma indústria da construção convencional, estruturada na repetição e nos custos, em um mercado que luta para acompanhar uma demanda massiva? Esse é frequentemente — frequentemente demais — o nosso desafio. 

No entanto, a habitação é uma tipologia de edificação especial. Ela define como as pessoas vivem, determina o acesso a serviços vitais e até influencia a saúde geral, o bem-estar e a resiliência de comunidades inteiras. Evidentemente, a habitação precisa ser parte da solução para as mudanças climáticas, mas as emissões de carbono diretamente relacionadas ao projeto de um edifício são apenas parte desse cenário. Não é fácil para as normas convencionais de projeto sustentável definirem com precisão o que constitui um "bom" desempenho para um determinado projeto habitacional; as prioridades corretas são inerentemente complexas e específicas de cada local. 

A busca pelo nível zero de emissões impõe um dilema para a habitação. Por um lado, envia uma mensagem clara e convincente sobre o que buscamos: uma habitação autossuficiente e que seja "parte da solução". Por outro, se dominar a discussão, as metas de energia zero também podem limitar a capacidade da equipe de projeto de identificar estratégias que poderiam ser igualmente ou até mais impactantes para a comunidade, com pouco ou nenhum custo adicional.

Um edifício de energia zero é mais comumente entendido como uma edificação altamente eficiente que gera tanta energia quanto consome ao longo de um ano, geralmente por meio de painéis solares instalados no próprio local. O desafio mais evidente desse conceito aplicado à habitação é a densidade. Uma definição estrita de "zero no local" vai contra o objetivo de uma construção mais densa, que reduz as emissões de transporte e o deslocamento urbano ao adicionar mais pavimentos e criar unidades mais compactas. Embora edifícios mais altos consumam mais energia no total em relação à área disponível para painéis solares, a altura tende a reduzir a intensidade do uso de energia, o que é vantajoso em escala regional. (A intensidade de uso de energia, ou EUI, é a quantidade total de energia consumida ao longo de um ano por pé quadrado de edificação). Por sua vez, edifícios mais densos costumam aumentar a EUI e dificultar o alcance da meta de energia zero, pois, embora ofereçam mais moradias no mesmo espaço, há mais geladeiras e televisores por pé quadrado em unidades mais compactas. Atingir o nível zero significaria investir em tecnologias renováveis mais complexas ou em fontes externas, o que pode não ser o uso mais estratégico dos recursos. 

Edifícios mais altos e densos também demandam mais carbono para serem construídos, se analisados individualmente. Ainda assim, muitos deles provavelmente representam um saldo positivo para o clima, desde que sirvam como residências principais, mantenham as pessoas em suas comunidades e sejam locais seguros e saudáveis. Isso não minimiza a obrigação ética de profissionais de arquitetura de trabalhar para reduzir as emissões operacionais e incorporadas em todos os projetos, mas o contexto do uso do solo, do planejamento e da equidade é fundamental. 

Em relação às metas de energia em nosso trabalho, buscamos focar em um alvo de eficiência: a EUI bruta "mínima alcançável" para um edifício multifamiliar urbano e denso. Em termos gerais, trata-se de uma estimativa baseada no que a tecnologia atual pode alcançar de forma viável, fundamentada nos modelos de referência mais recentes do setor para edifícios multifamiliares de média altura. 

O escritório onde trabalho, o David Baker Architects, tem hoje dois projetos concluídos que atingem esses parâmetros de energia "mínimos alcançáveis": o Coliseum Place e a Edwina Benner Plaza, ambos totalmente elétricos e com expressiva geração solar. A EUI prevista para o Coliseum Place, um projeto de habitação de interesse social de seis pavimentos e 59 unidades recém-concluído em Oakland, Califórnia, é de 17 kBtu/pé²-ano, valor que cai para 9 kBtu/pé²-ano com a energia solar fotovoltaica instalada. Embora isso pareça louvável, ainda é cedo para comemorar. Descobrimos que não é raro que edifícios prontos consumam de 20% a 50% mais energia do que o previsto. Historicamente, parte disso pode ser atribuída a modelagens iniciais imprecisas, combinadas ao uso de gás natural barato para aquecimento de água. Também acreditamos que essa disparidade significativa se deve, em grande parte, à falta de testes, verificação e comissionamento, processos que são surpreendentemente incomuns no setor multifamiliar.

A Edwina Benner Plaza, nosso primeiro edifício totalmente elétrico, com uma EUI prevista de 15, está habitada há três anos e funciona quase como o esperado, a 16,7 kBtu/pé²-ano antes de contabilizar a geração fotovoltaica. Esse sucesso deve-se, muito provavelmente, a um foco especial no monitoramento do consumo energético da edificação e na garantia de que seu sistema super eficiente de aquecimento de água por bomba de calor funcionasse de forma ideal. Não há outras tecnologias emergentes neste projeto. É importante lembrar que, na habitação multifamiliar convencional, ainda são as pequenas inovações que podem oferecer as oportunidades mais potentes de redução de emissões. Isso nos remete ao motivo pelo qual buscar o "zero" talvez não dependa tanto de novas tecnologias e soluções de energia renovável, mas sim de impulsionar uma mudança de processo: um exame mais atento sobre o propósito e as metas de uma habitação sensível ao clima.

CINCO MANEIRAS DE PENSAR DIFERENTE 

1: Definir metas claras. 

O primeiro passo para viabilizar uma habitação multifamiliar sensível ao clima é estabelecer metas claras e alcançáveis, certificando-se de que são as metas corretas e garantindo que sejam respaldadas por um compromisso firme. A meta deve responder à seguinte pergunta: como seria um projeto autossuficiente e que fizesse "parte da solução climática"? A responsabilidade energética certamente faz parte da resposta, e a meta provavelmente deve incluir uma EUI-alvo e a maior quantidade de painéis fotovoltaicos que o proprietário puder custear. No entanto, as metas devem se ajustar naturalmente aos pontos fortes e às vulnerabilidades de cada comunidade específica.

2: Avaliar o valor em conjunto com o custo. 

O passo seguinte é utilizar ferramentas que permitam à equipe avaliar as opções de projeto com base no valor — ou seja, na capacidade de uma medida de atender aos objetivos do projeto — e não apenas no custo e na conformidade regulatória. Custos e conformidade básica costumam dominar as decisões sem que haja um propósito claro que vá além de fornecer "quatro paredes e um teto". Por exemplo, modelos de conforto e métricas de planejamento de resiliência são duas ferramentas que usamos para acompanhar os resultados previstos de nossas decisões. 

3: Conectar valor à equidade social. 

A forma como a equipe define "valor" deve basear-se na análise de como melhorar o acesso dos moradores a oportunidades, mantendo a atenção sobre a relação complexa entre equidade social e inovação tecnológica. 

O Coliseum Place nos ensinou que a eficiência energética era, na verdade, o critério de seleção menos importante para os sistemas residenciais de aquecimento, resfriamento e ventilação. Como as opções de sistemas de climatização (HVAC) são limitadas e trazem enormes implicações financeiras, a saúde, o conforto, a resiliência das pessoas residentes e sua sensação de dignidade e controle devem ter prioridade. A boa notícia é que geralmente não é preciso sacrificar a eficiência em prol dos benefícios humanos. No entanto, a postura e a abordagem fazem toda a diferença. Essa lógica deve se estender a todas as áreas do projeto, uma vez que reconhecemos as diversas maneiras pelas quais o desenho de nossas casas e bairros impacta nossa qualidade de vida. Quanto mais as pessoas residentes tiverem que lidar com uma moradia isolante, insalubre ou insegura — ou que se torne insegura diante de um evento extremo —, mais difícil será reduzir a pegada geral e de longo prazo da habitação. 

Para reduzir as emissões com sucesso na habitação multifamiliar, devemos nos esforçar para garantir a pessoas de todas as rendas e capacidades um acesso igualitário e justo às tecnologias que lhes permitam se adaptar e prosperar em um mundo em transformação. A pandemia colocou esse desequilíbrio de acesso em evidência. Ela também destacou uma medida relativamente barata que pode parecer muito fora do escopo de uma discussão sobre energia zero, como a internet de alta velocidade e a mobilidade virtual. Muitas famílias de baixa renda carecem de acesso a esse serviço essencial, o que, independentemente de crises sanitárias, limita a capacidade da comunidade de prosperar. As edificações não podem resolver sozinhas as desigualdades sistêmicas, mas isso representa o tipo de ponto cego que corremos o risco de ter quando as metas globais de redução de gases de efeito estufa definem de forma exclusiva o nosso entendimento sobre habitação sustentável. 

4: Lembre-se do carbono! 

É importante lembrar que edifícios de energia zero podem apresentar perfis de redução de carbono muito distintos porque ainda dependem da eletricidade da rede pública, mesmo que contribuam para tornar a matriz energética geral mais limpa. Estratégias para deslocamento de carga e armazenamento de energia podem não apenas ampliar a redução futura de emissões, mas também diminuir os custos com concessionárias para o proprietário e contribuir para a resiliência da comunidade. É possível implementar essas medidas sem necessariamente "chegar ao zero".

As emissões incorporadas são outro fator crítico. O Coliseum Place nos ensinou que, embora possamos supor que não há muita margem para reduzir as emissões incorporadas em um edifício multifamiliar convencional, não podemos deixar de discutir nossas opções. Para um edifício com estrutura de madeira e um pavimento de concreto, nossa equipe de engenharia estrutural da KPFF apontou que reduzir as emissões apenas na fundação de concreto — substituindo o máximo de cimento possível por alternativas de baixo carbono — pouparia cerca de 175 toneladas métricas de CO2. Curiosamente, essa seria exatamente a mesma redução que nossas medidas de energia zero alcançariam até 2030, segundo estimativas preliminares.

5: Comprometer-se com a verificação e o treinamento.

A última e mais importante mudança em nosso processo não é inédita, mas, de novo, surpreendentemente pouco comum neste setor: a verificação. Isso engloba análises básicas, porém minuciosas, de aspectos como a eficiência da estrutura da envoltória, a instalação do isolamento térmico e a estanqueidade ao ar, a distribuição eficiente de água quente e o comissionamento de sistemas. Pode se estender também à pré-programação de termostatos e ao fornecimento de informações claras às pessoas residentes sobre os sistemas de seus apartamentos. O custo desse trabalho é pequeno diante de decisões de grande porte sobre os sistemas prediais, e estabelecer esse padrão influencia desde reuniões de pré-construção mais produtivas até uma entrega bem-sucedida para quem opera o edifício e para quem nele habita. Se o Coliseum Place atingir suas metas ambiciosas de EUI, por exemplo, será porque quem habita o edifício compreende seus sistemas de conforto térmico e porque a distribuição de água quente funciona como o projetado, o que depende de uma comunicação cuidadosa e intencional sobre as premissas do projeto com a administração do edifício. 

Temos muitas mudanças imediatas a fazer e outras tantas pelas quais nos empenhar nos próximos anos. Para reduzir as emissões e começar a reverter o aquecimento global, precisamos repensar como trabalhamos em cada projeto a partir de agora. Parte disso consiste em reconhecer que o projeto sensível ao clima não se resume a atingir metas únicas e absolutas, como a energia zero. O poder dos promotores de habitação no combate às mudanças climáticas começa no âmbito local, ao assegurar e expandir benefícios diretos (estabilidade, saúde, adaptação) às comunidades onde atuam. Isso nos convida a buscar uma compreensão mais ampla sobre o que a energia (e o carbono) "zero" de fato representa para a habitação.