Contribuição de sistemas de sombreamento fotovoltaico para a descarbonização de edificações ao longo do ciclo de vida : estudo de caso do LabZero – UnB

Abstract

A construção civil figura entre os principais setores responsáveis pelas emissões de gases de efeito estufa (GEE), em função tanto do carbono incorporado nos materiais quanto do consumo energético durante a operação das edificações. Nesse contexto, estratégias de baixo carbono tornam-se essenciais para a descarbonização do setor, destacando-se os dispositivos fotovoltaicos de sombreamento (Photovoltaic Shading Devices - PVSD), que integram geração ativa de energia elétrica à função passiva de proteção solar. Tomando como estudo de caso o edifício demonstrativo LabZero - UnB, este trabalho investiga a contribuição dos PVSDs para a mitigação das emissões de carbono ao longo do ciclo de vida da edificação, considerando as etapas A1-A3, A4, A5, B4, B6 e C1-C4. A metodologia baseou-se em uma Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) simplificada, conforme normas internacionais, com o uso da ferramenta LCA Tool + EPDs (IEA EBC Annex 90 / SHC Task 70). A análise foi estruturada a partir da quantificação dos materiais e da estimativa das emissões incorporadas, associadas a simulações termoenergéticas no DesignBuilder, permitindo avaliar os efeitos do sombreamento no desempenho da edificação. Foram definidos 03 Cenários de análise: (1) edificação sem proteção solar; (2) edificação com sistema PVSD; e (3) edificação com proteção solar convencional. Adicionalmente, foi realizado o balanço de carbono, considerando a relação entre emissões incorporadas, emissões operacionais e emissões evitadas por meio da geração fotovoltaica in loco. Indicadores de desempenho energético, como o Energy Payback Time (EPBT) e o Energy Return Factor (ERF), também foram empregados para complementar a análise. Os resultados indicam que as estratégias de sombreamento contribuem significativamente para a redução das cargas térmicas internas. Do ponto de vista da ACV, observa-se que, embora os sistemas fotovoltaicos elevem as emissões incorporadas da edificação, sua contribuição ao longo da fase operacional promove a compensação dessas emissões por meio da geração de energia. Verifica-se, ainda, que o Cenário sem proteção solar apresenta maiores emissões operacionais em termos absolutos, enquanto o Cenário com PVSD apresenta melhor desempenho global quando analisado sob a perspectiva do ciclo de vida. Em termos energéticos, o sistema PVSD apresentam tempo de retorno inferior a um ano e elevado fator de retorno energético, evidenciando sua eficiência ao longo da vida útil.