É um tópico que não pode ser mais evitado. A Conferência Climática de 2 contabilizou uma grande quantidade de participantes - mesmo antes do evento começar, mais de 150 países apresentaram planos nacionais de ação para as Nações Unidas - e parece agora ser um consenso global o fato de termos de cortar nosso consumo de energia e a dependência de combustíveis fósseis de carbono poluente, ou correr o risco de causar danos irreversíveis para o nosso planeta. No final da conferência, um acordo provavelmente traçará estratégias de redução de energia, que todos os países devem respeitar. Para os arquitetos, isto significa mudar fundamentalmente as formas como projetamos edifícios e determinar o seu sucesso. Métodos tradicionais da construção civil consomem grandes quantidades de recursos naturais e são responsáveis por uma parcela significativa das emissões de gases com efeito de estufa que afetam a mudança climática. Nos Estados Unidos, o setor da construção é responsável por 41 por cento do consumo de energia do país, de acordo com U.S. Green Building Council.
Mas esta informação não é exatamente nova, e apesar de tudo, nossa profissão está se preparando para esta mudança há certo tempo. Em 2006 o Instituto Americano de Arquitetos (AIA, em sua sigla em inglês) se tornou o primeiro a adotar o desafio 2030, onde novos edifícios, empreendimentos e grandes renovações deverão atingir a neutralidade das emissões de carbono até 2030, com objetivos intermediários de reduzir a dependência em um intervalo de 10 anos. Cada ano, a AIA publica um relatório de progresso descrevendo a atual posição dos consumos de energia e suas descobertas. Principal conclusão deste ano? Temos de começar a integrar as técnicas de modelagem de energia mais cedo no processo de projeto.
O relatório constatou que os projetos que utilizam software de modelagem de energia em 2014 cumpriram ou ultrapassaram a meta de redução de energia de 60% em apenas 26% do tempo, com um adicional de 25% de projetos chegando perto. Em contraste, apenas alguns projetos construídos sem modelagem de energia atingiram a meta do desafio, e 75% dos projetos não modelados foi classificada depois dos 50% dos projetos modelados em eficiência energética. Enquanto os benefícios da adoção de modelagem de energia são claras, apenas 44,2% dos projetos integram a modelagem de energia no conceito ou fase esquemática, no que o AIA chama de uma "oportunidade perdida." Segundo o Instituto, "ter um modelo no lugar ao início de um projeto ajuda assegurar que as equipes de projeto vai continuar a trabalhar na redução de energia ao longo das reviravoltas de um projeto. Sem um modelo no início, é muito fácil para as questões energéticas obeterem pouca atenção à medida que um projeto muda."
A mensagem do AIA é clara, e o relatório parece sugerir livremente que a forma de um edifício deve pelo menos ser informado pelos cálculos de economia de energia, se não totalmente determinado por eles. Isso leva à pergunta: Como integrar a modelagem de energia no processo de projeto afeta o produto concebido?
Um lugar para começar a olhar a resposta é em edifícios que já estão sendo projetados com esta tecnologia. Para seu projeto no Centro Bloomberg da Cornell University em Roosevelt Island, em Nova York, Morphosis Architects e empresa de engenharia Arup está usando software de modelagem de energia para apontar para uma ótima classificação. O diretor de Morphosis Ung Lee Joo Scott descreveu como seu processo de projeto foi impactado pelas restrições de energia:
“Desde o começo, nós sabíamos que tínhamos que resolver a questão da área de Painéis Fotovoltaicos. Eles estão se tornando cada mais mais eficientes, mas ainda estão atingindo um certo patamar de eficiência, por isso temos de lidar com a superfície horizontal. Que se traduziu em um edifício que tinha uma forma particular, um certo tipo de volume”
Outro lugar a procurar está nas capacidades do software em si. De acordo com o relatório do AIA, Sefaira, um plug-in simulador gráfico de luz natural para programas de modelagens 3D como Revit e SketchUp recentemente adicionou a ferramenta de análise de energia EnergyPlus para permitir que os usuários vejam informações sobre energia exibidos diretamente em um modelo de arquitetura. Programas similares incluem Vabi, Green Building Studio, IES Ambiente Virtual para Arquitetos, DesignerBuilder, Open Studio, IESVE, Equest, Trace 700 (para sistemas HVAC), Trynsys (para o projeto solar) e Graphisoft EcoDesigner Star, uma extensão para o ArchiCAD.
A maioria dos arquitetos são o que chamamos de aprendizes visuais, e se arquitetos constroem modelos que usam esses pacotes de software voltados para a parte gráfica, serão muito mais propensos a acabar com um projeto eficiente e artisticamente agradável do que seria se eles tentassem adaptar uma forma de se tornar mais eficiente energeticamente. Dependendo de qual software é escolhido, diferentes características podem ser exibidas com importância acrescida da parte gráfica. Por exemplo, projetar com informações de luz natural disponíveis pode resultar em edifícios com prioridade voltados na orientação solar, enquanto desenhar com informações de dados térmicos ligadas poderia mudar os materiais selecionados de um edifício. Idealmente, um arquiteto considera todas essas condições, mas se, como o AIA sugere, estamos começando a usar modelagem de energia a partir da concepção do projeto, a resposta inicial do projeto ainda pode ser influenciada por informações que o software está lhe dando e como é exibida.
Grande parte das técnicas de economia de energia nos edifícios utilizados envolvem reduzir a dependência de sistemas mecânicos para iluminação e controle de temperatura. Quanto mais luz natural há em um espaço, menos os usuários precisam confiar em fontes de energia de luz artificial; quanto mais confortável a qualidade e temperatura do ar, menor é a necessidade de controle mecânico. Os diferentes elementos do desenho de um edifício podem ser ajustados para permitir a otimização destas estratégias passivas. Mas a eficiência energética também pode ser um resultado de ações do usuário do edifício. Deixar uma janela aberta durante o inverno ou deixar aparelhos que não estão sendo utilizados ligados por longos períodos pode causar perdas de energia. Será que atingir metas de energia significa que devemos inclinar-se para a criação de ambientes estáveis, não-interativos através de janelas inoperáveis, persianas automáticas, etc? Estas são técnicas que não necessariamente fazem um edifício mais eficiente, mas são usadas para tornar o uso de energia de um projeto mais previsível e quantificável. Como detratores do sistema LEED têm apontado, alcançar números previstos em uma lista de verificação pode levar à perda de inovação em projetos sustentáveis. Este mesmo efeito pode ocorrer com o uso de software de modelagem de energia. Os programas de software só podem reconhecer técnicas atualmente empregadas para reduzir a dependência energética, e trabalhar e operar este software incentiva projetistas a usar essas estratégias estabelecidas em vez de pensar a partir de uma perspectiva mais ampla.
Talvez em muitos projetos, design de energia seria mais fácil de entender se a energia fosse tratada mais como dinheiro - projetos começam com um orçamento limitado de energia, e os arquitetos devem escolher as peças importantes do projeto para caber ainda mais no orçamento. Há uma arte em escolher os lugares certos para gastar dinheiro - talvez o mesmo pode ser verdade em gastar energia. Esta abordagem também foi utilizada na Centro Bloomberg de Morphosis Architects, onde grandes áreas envidraçadas foram colocadas para tirar partido das vistas para o horizonte de Manhattan, apesar de ligeiras perdas para a eficiência energética do edifício. O projeto prioriza conceito em áreas-chave, enquanto prioriza a eficiência energética em outros. Softwares de modelagem de energia os permite tomar essas decisões, permanecendo dentro do orçamento global de energia do projeto.
Mas o uso de um "orçamento de energia" desta maneira não deve ser a estratégia mandatária para cada projeto de construção. Softwares de energia avaliam um edifício utilizando critérios codificados, mas a sustentabilidade global pode ser algo além do que um conjunto de números, e inovação é gerada quando um problema é abordado a partir de uma variedade de direções. Hoje, as reduções de energia exigidas para novos edifícios ainda estão tecnicamente difíceis de conseguir, mas as pessoas não se impressionam mais fazendo da redução de energia a razão de ser do projeto, como já foram em projetos como o Menara Mesiniaga de Ken Yeang por exemplo, talvez porque tais projetos hoje em dia geralmente estabelecem técnicas ao invés de explorar possibilidades de sustentabilidade. Em breve será obrigatório que edifícios alcancem altos índices de eficiência utilizando modelagem de energia, mas ainda deveria haver espaço para edifícios que alcançam altos índices de sustentabilidade através de novas técnicas. Ao utilizar a modelagem de energia no estabelecimento de um novo padrão de sustentabilidade em mais edifícios comuns, talvez arquitetos fossem levados a atingir maiores índices de inovação quando decidem tornar a principal prioridade do projeto ir além das capacidades do software.
Até recentemente, tem havido uma dicotomia entre o 'projeto artístico' e estratégia sustentável. Mas nós entramos agora numa era em que essa lacuna pode ser preenchida. Com a atitude global atual em direção à sustentabilidade ambiental e relatório recente da AIA no progresso do Desafio 2030 é claro que o projeto de energia deve tornar-se uma parte essencial do processo de projeto. O software de modelagem de energia mais recente deve permitir que arquitetos projetem com novas métricas em mente, mas não como obstáculos no caminho, uma distinção que é crucial para o sucesso do programa. Pois para a modelagem de energia ser valorizado como algo a ser digno de uma Arquitetura com letra maiúscula, arquitetos precisam saber que isso não virá à custa do valor conceitual da obra.
