Primeiro BIPV multifamiliar de SC

A arquitetura solar avança no país: lançamento do primeiro BIPV multifamiliar de SC.

Com soluções inovadoras que unem estética e sustentabilidade, o projeto Sungarden exemplifica a importância de integrar a tecnologia fotovoltaica desde as fases iniciais de um projeto arquitetônico. Em novo artigo para a pv magazine, Clarissa Zomer compartilha como aconteceu o processo de integração fotovoltaica na arquitetura a partir do projeto arquitetônico original.

Fachada principal do Sungarden com brises fotovoltaicos verticais na fachada norte e pergolado semitransparente no terraço.

A Arquitetura Solar, conhecida como Building-Integrated Photovoltaics (BIPV), é uma inovação que vai além da sustentabilidade, tornando-se uma oportunidade de investimento para empresários, arquitetos, integradores e clientes finais. Entender que este mercado está em plena expansão e que as decisões tomadas na fase de concepção de um projeto arquitetônico podem influenciar diretamente a capacidade de geração de energia da edificação é essencial. A colaboração multidisciplinar entre profissionais é fundamental para otimizar sistemas que respeitem a estética e a funcionalidade da construção.

Com esse entendimento, fui convidada pelo Dr. Andrigo Antoniolli, engenheiro civil, especialista em energia solar e proprietário da Antoniolli Engenharia, para integrar a equipe de especialistas no desenvolvimento do Sungarden, um empreendimento multifamiliar de uso misto que prioriza inovação e sustentabilidade. O projeto arquitetônico é assinado por Thiago Dorini, da Dorini Arquitetura.

Neste artigo, compartilho como aconteceu o processo de integração fotovoltaica na arquitetura a partir do projeto arquitetônico original.

Sobre o empreendimento

O Sungarden possui um projeto arquitetônico inovador que redefine o conceito de moradia em Florianópolis. Com uma estética minimalista e contemporânea, o edifício combina elementos naturais como concreto, madeira, aço e vidro, criando uma atmosfera leve e atemporal. Dorini planejou cada detalhe para proporcionar beleza e funcionalidade, com soluções que garantem eficiência energética através de amplas aberturas que favorecem a iluminação e ventilação natural e geração de energia de forma integrada à arquitetura.

Antoniolli destaca que sua localização privilegiada próxima à praia da Cachoeira do Bom Jesus permite que todas as unidades tenham uma vista impressionante da paisagem, conectando os moradores à natureza. No rooftop, há uma piscina, área fitness e espaços de convivência que promovem o bem-estar. Assim, o Sungarden busca unir conforto, sustentabilidade, boa arquitetura e a beleza incomparável de Florianópolis.

Como o arquiteto projetou a edificação com o uso da energia solar em mente, o primeiro passo foi avaliar o potencial das áreas destinadas à geração energética, através do Diagnóstico Solar.

Diagnóstico Solar

No diagnóstico do Sungarden, avaliamos as características do edifício e seu entorno para propor as melhores soluções de integração fotovoltaica. Em seu projeto arquitetônico, o arquiteto previu o uso de energia solar no pergolado e nos brises frontais.

Identificação das possibilidades de integração fotovoltaica à arquitetura no empreendimento.

Utilizando a ferramenta Ábaco Solar da cidade de Florianópolis, foi possível buscar a combinação de desvio azimutal e inclinação dos elementos arquitetônicos para quantificar o aproveitamento solar. A disponibilidade de irradiação no pergolado do terraço será de 96% da máxima irradiação disponível em Florianópolis, enquanto os brises alcançarão 62%.

Identificação do aproveitamento de irradiação em cada possibilidade de integração arquitetônica através da ferramenta ábaco solar.

Imagem: Arquitetando Energia Solar

Isso significa dizer que a irradiação anual disponível nos pergolado será de 1.656 kWh/m² enquanto os brises receberão 1.092 kWh/m² no mesmo período. A variabilidade mensal demonstrou a maior contribuição do pergolado nos meses de verão e a similaridade de contribuição mensal entre todas as opções nos meses de maio a julho.

Em seguida, a análise de sombreamento revelou que o pergolado terá pouca interferência das elevações ao redor, com sombra apenas em pontos próximos à torre técnica (Pontos 7 e 8), antes das 10h e após às 16h. Nos brises, o sombreamento ocorrerá antes das 9h e após as 16h, variando de acordo com o mês.

Análise com máscara de sombreamento no pergolado e nos brises.

Imagem: Arquitetando Energia Solar

Proposta BIPV e expectativa de geração energética

Com base nos estudos de irradiação e sombreamento, selecionamos as tecnologias mais adequadas e dimensionamos o sistema BIPV. No Sungarden, o pergolado terá um sistema de 19,3 kWp, composto por módulos semitransparentes, enquanto os brises contarão com 8,8 kWp de módulos fotovoltaicos fabricados no Brasil. A potência total do sistema será de 28,1 kWp, com geração média de 2.420 kWh/mês, ou cerca de 30.000 kWh ao ano.

Custos de implantação

Diferente dos sistemas fotovoltaicos convencionais, que são sobrepostos a telhados ou lajes, os sistemas BIPV requerem uma estrutura de fixação personalizada, que desempenha tanto uma função arquitetônica quanto energética. No caso do pergolado do Sungarden, a estrutura foi projetada para manter a estética original enquanto acomoda os módulos semitransparentes, vedando a cobertura. Para os brises, desenvolvemos uma estrutura sob medida que harmoniza com o projeto original.

Em termos de custo, o sistema BIPV + estrutura do pergolado será de R$2.000,00/m² e o dos brises de R$2.200,00/m². Quando comparados ao CUB (Custo Unitário Básico) de edificações residenciais e comerciais em Florianópolis, que é de R$2.841,00/m² e R$3.059,00/m², respectivamente, esses valores mostram-se bem competitivos. Além disso, é importante considerar os custos evitados com materiais que seriam substituídos pelos módulos fotovoltaicos e os benefícios obtidos com eficiência energética, marketing e valorização imobiliária.

Parceiros

O projeto BIPV do Sungarden conta com a parceria da Garantia Solar BIPV e da Eternit no desenvolvimento de soluções estéticas, funcionais e eficientes para atender a demanda específica esta obra, conforme análises e projeto da Arquitetando Energia Solar.

 Conclusão

Quando a integração da energia solar é planejada desde a concepção do projeto, o resultado é uma edificação que harmoniza estética, funcionalidade e eficiência energética. O Sungarden é um exemplo claro de como essa abordagem pode transformar um empreendimento, garantindo que as soluções fotovoltaicas estejam perfeitamente integradas à arquitetura. Ao considerar as possibilidades de geração de energia solar desde o início, é possível criar projetos que não apenas respeitam o design original, mas o elevam, agregando valor estético e sustentável. Essa visão proativa, que une arquitetura e tecnologia, não só otimiza o desempenho energético, como também impulsiona a inovação no mercado imobiliário, trazendo benefícios duradouros para moradores, incorporadores e o meio ambiente.

Universidade Federal de Santa Catarina inaugurou prédio exemplar na produção de energia limpa

O edifício tem 4 andares e foi projetado para aproveitar ao máximo a luz do sol e, assim, gerar energia elétrica suficiente para abastecer o equivalente a 65 casas com até 4 moradores.

Projeto especializado no Brasil

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Sobre a autora: Clarissa Zomer é arquiteta, doutora em Engenharia Civil, especialista em sistemas fotovoltaicos integrados à arquitetura. Atuou como pesquisadora do Laboratório Fotovoltaica UFSC por 17 anos e em 2020 fundou a Arquitetando Energia Solar para prestar consultorias, realizar projetos, e oferecer cursos e palestras sobre arquitetura solar. Foi responsável por grandes projetos BIPV, como o próprio Laboratório Fotovoltaica UFSC, por estudos de viabilidade técnica BIPV, como o Mineirão Solar e a Megawatt Solar da Eletrosul e, recentemente, como os Brises Fotovoltaicos do Instituto Germinare. Possui mais de 60 MWp de projetos de sistemas fotovoltaicos integrados à arquitetura e mais de 60 artigos publicados em revistas internacionais, nacionais e em congressos. Clarissa é também Diretora de BIPV – Fotovoltaica na Arquitetura e Construção da ABGD e Diretora de Projetos Arquitetônicos da Garantia Solar BIPV.

Impressão da vegetação entre os painéis fotovoltaicos

Telhados com vegetação e irrigamento resfriam sistemas fotovoltaicos

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Fumaça das queimadas reduziu em 20% a irradiação solar em agosto

Fumaça das queimadas reduziu em 20% a irradiação solar em agosto. A empresa de meteorologia Tempo OK constatou que a irradiação solar em agosto apresentou redução de até 20% em várias regiões do país devido à fumaça das queimadas. Os estados mais afetados foram Rondônia, Acre, Amazonas, Mato Grosso e Mato Grosso do Sul.

De acordo com a Tempo OK, além de impactar a qualidade do ar, a fumaça das queimadas também reduziu a irradiação solar e consequentemente a geração de energia fotovoltaica no Centro-Oeste e no Norte do país.

Embora o predomínio tenha sido de sol e tempo seco, a irradiação solar em agosto de 2024 apresentou redução significativa, de até 20%, em várias regiões do Brasil devido à fumaça das queimadas. De acordo com dados do meteorologista Jorge Rosas, especialista em transferência radiativa da Tempo OK, o fenômeno afetou diretamente a geração de energia solar fotovoltaica. Rondônia, Acre, Amazonas, Mato Grosso e Mato Grosso do Sul foram os estados mais afetados pela quantidade de poluentes. Os cinco estados somam aproximadamente 2,5 GW de potência instalada dessa fonte em projetos de geração distribuída.

A alta concentração de partículas suspensas na atmosfera, conhecida como aerossóis, foi o principal fator para essa queda. “É como se uma nuvem densa e constante estivesse presente sobre as áreas atingidas pelas queimadas durante todo o mês”, explica Rosas.

O impacto na geração de energia solar foi mais intenso no Norte e no Centro-Oeste do país, por estarem diretamente ligados ao acúmulo de material particulado na atmosfera. No Rio Grande do Sul, a redução na irradiação esteve associada tanto à nebulosidade que foi variável durante agosto, quanto ao excesso de aerossóis das queimadas transportados pelos ventos. Já no leste da Bahia, houve pouca influência de aerossóis das queimadas, e a diminuição da irradiação solar se deve à cobertura de nuvens.

Irradiação: Climatologia de agosto, total registrado em agosto, anomalia registrada em agosto (da esquerda para a direita).

A climatologia de irradiação solar varia entre 5.5 e 6 em Rondônia, no Acre, no sul do Amazonas e no oeste de Mato Grosso e de 4.5 a 5.5 no oeste de Mato Grosso do Sul. No entanto, os valores registrados ao longo do mês ficaram em entre 4 e 5, uma redução de aproximadamente 20% com relação à média.

Impacto da fumaça na atmosfera

A Profundidade Óptica do Aerossol (AOD, na sigla em inglês) define a capacidade da atmosfera de atenuar a radiação solar devido à presença de aerossóis. Esse valor é adimensional e está relacionado com a concentração de aerossóis de maneira geral. Varia de 0 (sem aerossol) até valores que, em casos específicos, podem ultrapassar 3. Valores de AOD acima de 0,5 podem limitar a visibilidade à longa distância e afetar a qualidade do ar.

A nível de comparação, na Região Metropolitana de São Paulo a concentração de poluentes é alta na maior parte do ano, devido aos carros e as indústrias e os valores de AOD ficam em torno de 0,5, que já é um indicativo de poluição significativa.

“O produto de AOD do GOES-16 é determinado pelo satélite GOES, usando os dados de reflectância espectral em pixels onde não há presença de nuvens. Observado no mapa, uma extensa região com valores e regiões que podem inclusive passar de 2 de AOD, e no estado de São Paulo valores acima de 1, mostrando o transporte da fumaça das queimadas”, afirma Rosas.

Dias mais críticos do mês: 28, 29, 30 e 31/08/24.

Os dias mais críticos aconteceram na última semana do mês, principalmente entre 28 e 31 de agosto. Na média do mês, a AOD atingiu 1.2 (valor extremamente alto) no sul do Pará, do Amazonas, em Rondônia e no Acre. Nos estados de Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, em São Paulo e nos estados do Sul, os valores oscilaram entre 0.4 e 1 (moderado a alto).

Média da quantidade de aerossóis registrada em agosto de 2024.

O padrão de concentração de poluentes se manteve com maior intensidade entre os estados de Rondônia, Amazonas e Acre, sendo transportada para estados do Centro-Oeste, do Sudeste e da região Sul.

O aumento de queimadas, impulsionado pelo calor e pela seca prolongada, contribuiu para uma maior concentração de fumaça na atmosfera. Dados do monitoramento de queimadas, utilizando as plataformas FIRMS e GOES-16, revelam uma alta concentração de calor e fumaça na metade norte do Brasil durante agosto.

Comparado com 2023, o mês de agosto/2024 teve um aumento de pelo menos 40% no número de queimadas entre o Centro-Oeste e o Norte do Brasil. O estado que registrou o aumento mais expressivo foi Mato Grosso do Sul, que passou de 239 para 4.648 focos registrados em 31 dias. E a maior quantidade de incêndios foi registrada em Mato Grosso, com 14.617 registros.

As imagens abaixo mostram um panorama das primeiras semanas de setembro. No período entre os dias 07 e 11/09/24, a passagem de uma frente fria ajudou a limpar um pouco o ar. A partir de 12/09/24 o branco da imagem no Sudeste e em Mato Grosso do Sul que a frente fria ajudou a limpar o ar, mas o fenômeno durou pouco dias.

(pv-magazine-brasil)