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Tese de doutoramento em Engenharia Civil, apresentada ao Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra A regeneração urbana é um problema real, actual e com uma importância cada vez maior, revelando-se por isso como um factor crucial nas políticas e medidas de gestão das cidades, na protecção do ambiente, na melhoria das condições de vida, isto é, para a obtenção de um desenvolvimento sustentável, com significativas repercursões sociais, económicas e ambientais. Nos últimos anos, a regeneração urbana deixou de ser apenas mais uma área de estudo e investigação e tornou-se parte integrante das novas políticas urbanas. A regeneração urbana envolve múltiplos, conflituantes e incomensuráveis aspectos na avaliação do mérito de possíveis alternativas de intervenção, dependendo do contexto do estudo e dos intervenientes. Esta natureza multidimensional dos projectos de regeneração urbana e a magnitude dos investimentos envolvidos, justificam o desenvolvimento e a utilização de metodologias avançadas de apoio aos agentes de decisão. Os modelos multicritério de apoio à decisão ao permitirem a captura da diversidade dos aspectos em avaliação, fornecem aos agentes de decisão uma melhor percepção dos aspectos em conflito, mas também da natureza das relações de compromisso a considerar. Pareceu-nos, por isso, pertinente e de grande actualidade, o desenvolvimento de metodologias que: (1) contribuíssem para a sistematização nos problemas de regeneração do espaço urbano edificado; (2) disponibilizassem uma visão mais clara e alargada dos problemas e soluções; (3) possibilitassem a simulação e confronto de cenários de intervenção; (4) constituíssem um instrumento de apoio e de reflexão para os agentes de decisão; com isso, proporcionassem decisões sustentadas e de maior qualidade. Com esse intuito, desenvolvemos e apresentamos neste trabalho: Uma metodologia (ou guião) cujo objectivo é ajudar a pensar e a sistematizar as acções a desenvolver na implementação de intervenções de regeneração urbana, nomeadamente na perspectiva do apoio à decisão; Duas metodologias de avaliação multiatributo (usando o método ELECTRE TRI), para: (1) avaliação do estado de conservação (EC) do edifícios, que permite de forma sistemática determinar o nível de intervenção necessário e, em consequência, o custo financeiro da intervenção de reabilitação dos edifícios; (2) avaliação e caracterização (classificação) da população da ARU, que permite avaliar e quantificar as necessidades de realojamento da população residente (que admitimos pode ser efectuado de diferentes modos - ou tipos de realojamento); Um modelo multiobjectivo - MMO, que permite determinar a sequência de implementação das Unidades de Intervenção no âmbito de uma operação de reabilitação urbana. Esta metodologia incorpora o conceito de desenvolvimento urbano sustentável, nomeadamente através da resposta às seguintes preocupações (objectivos): Económicas - ao minimizar as necessidades de capital para financiamento da intervenção; Sociais - ao maximizar a adequação do realojamento necessário durante a execução da intervenção; Física e Ambientais: ao maximizar a eficiência do esforço de intervenção dando prioridade à reabilitação das Unidades de Intervenção em que os edifícios apresentam um pior estado de conservação. Dada a complexidade e diversidade dos factores que influenciam este tipo de problemas, a sua natureza espacial, o volume de informação que envolvem e ainda a necessidade de utilização de abordagens científicas, revelou-se essencial o desenvolvimento de um sistema de apoio à decisão espacial (SADE) para o estudo deste tipo de problemas. Ao integrar a eficiência e a facilidade de utilização e processamento dos dados, a intuitiva representação geográfica dos dados (maioritariamente geoespaciais), com modelos formais de apoio à decisão, um SADE pode de facto ajudar os vários intervenientes a tomar decisões mais consistentes e fundamentadas nos processos de desenvolvimento urbano e em particular nos que envolvem intervenções de regeneração urbana. Estas metodologias foram aplicadas ao caso de estudo do centro histórico da cidade de Coimbra, onde um grande projecto de regeneração urbana, envolvendo cerca de 800 edifícios, está planeado. Esta aplicação, a um caso real de grande dimensão, permite demonstrar que os modelos e técnicas desenvolvidas e incorporadas no sistema de apoio à decisão podem ser utilizadas apoiar os agentes de decisão na análise destes tipo de problemas. Urban regeneration is an actual and important problem of fundamental importance for the management of cities, environmental protection, and general improvement of living conditions; that is to say, for a sustainable development with significant social, economical and environmental repercussions. Urban regeneration is no longer just an area of study and research - it became part of the new urban politics. These new urban politics can be related to the following five features: a shift “from government to governance”; a focus on the empowerment of the inhabitants of cities and specific neighbourhoods; a change from universalist to targeted policies; an attempt to integrate policy fields from various departments into a unified project organization; a growing use of covenants for policy regulation. Urban regeneration problems inherently involve multiple, conflicting, and incommensurate aspects of evaluation of the merit and shortcomings of possible different scenarios and alternatives, depending on the context of the study and the stakeholders involved. This multi-dimensional nature of urban regeneration projects and their large capital investments justify the development and use of state-of-the-art decision support methodologies to assist decision makers. Multiple criteria models enable inclusion of the diversity of aspects to be evaluated, providing decision makers and/or planning bodies with an improved perception of the conflicting aspects under evaluation and the nature of the trade-offs to be considered. In light of the above, it is therefore pertinent to develop methodologies that could (1) systematically address problems of urban regeneration, (2) yield a broader and clearer view of those problems and their solutions, (3) allow simulation and confrontation of different intervention scenarios, (4) constitute a decision support and reflection instrument for decision makers, so as to allow well-founded and better quality decisions. Having this goal in mind, in this work we present: A methodology (or script) whose objective is to help planning and systematize specific interventions to be carried out in the context of urban regeneration actions, in a decision support perspective; The development of two multi-criteria classification methodologies (using the multi-attribute ELECTRE TRI method), suited for: (1) the evaluation of the conservation status of buildings (CS), which allows to systematically determine the level of intervention required, and consequently the associated financial burden, and (2) evaluation and characterization of the population whose property is to undergo urban regeneration action, hence quantifying the resident population rehousing needs. A multi-objective model (MOM), which allows to determine the best sequence of specific interventions, in the context of an urban regeneration action. This MOM incorporates the concept of sustainable urban development through its sensitivity to the following issues (model objectives): Economic – minimize capital investments of urban regeneration actions; Social – maximize adequacy of population rehousing during urban regeneration actions; Physical and environmental – maximize efficiency of the effort, assigning a higher priority to regeneration of buildings with worse conservation status. Given the diversity and complexity of the factors that influence these problems, the spatial nature and volume of data involved, a spatial decision support system (SDSS) seems to be essential for the study of this type of problems. By integrating the efficiency and ease of data processing of information systems and the intuitive geographical representation of geospatial data with formal models, a SDSS can assist stakeholders in making better-founded decisions in urban regeneration actions. These methodologies applied to the case study of the historical centre of the city of Coimbra, Portugal, where a large urban regeneration project, addressing about 800 buildings, is being undertaken. This shows that the models and techniques incorporated in the SDSS can be used to assist decision makers in analysing this complex problem in a realistically sized urban application.

Com a crescente consciencialização no que respeita a uma melhor gestão dos recursos naturais, o tema da eficiência energética merece cada vez mais empenho por parte das entidades reguladoras e de toda a comunidade em geral. A recente aplicação do Sistema de Certificação Energética dos Edifícios (SCE), que surge na sequência desta consciencialização, introduziu novos parâmetros de conforto térmico interior para os edifícios a construir em Portugal e a obrigatoriedade da realização do certificado energético a quem pretenda vender ou alugar imoveis. A informação que consta num certificado energético, permite ao utilizador, perceber a classe energética do imóvel e onde pode melhorar aplicando as medidas de melhoria sugeridas pelo Perito Qualificado, de modo a obter uma melhor eficiência energética e consequentemente uma redução dos consumos de energia. Neste sentido foi feita uma análise das metodologias de cálculo aplicadas para a realização do certificado energético em edifícios existentes, aplicando o método detalhado quando existe informação detalhada, ou utilizando o método simplificado quando o Perito Qualificado não dispõe da mesma informação. Por fim é realizada uma análise técnico-económica das medidas de melhoria aplicadas nos diversos casos práticos estudados.

A forte preocupação ambiental, nomeadamente a emissão de Gases com Efeito de Estufa (GEE), aliada à constante ameaça do esgotamento dos combustíveis de origem fóssil, leva à necessidade de consumir energia de forma mais eficiente. É neste sentido, que surge a promoção da eficiência energética nos diversos sectores consumidores de energia em todo o mundo. Os edifícios e a melhoria da eficiência energética são uma componente chave no caminho da União Europeia (UE) para um novo paradigma energético. Com vista à redução do consumo de energia no parque edificado europeu, a EU publicou a Diretiva 2010/31/UE relativa ao desempenho energético dos edifícios. Esta Diretiva introduziu o conceito de Nearly Zero Energy Building (NZEB), isto é, edifícios cujo balanço energético anual seja quase nulo. Os NZEB serão edifícios de elevada eficiência energética, não só devido ao reduzido consumo de energia em relação aos edifícios convencionais, mas também devido à existência de sistemas de produção de energia renovável local que satisfaçam grande parte das suas necessidades energéticas. A Diretiva estabelece um quadro muito geral da implementação dos NZEB, solicitando aos Estados Membros a elaboração das suas abordagens nacionais e planos de implementação. A variedade dessas abordagens impossibilita a agregação numa única definição de NZEB, sendo uma temática muito flexível. A definição que consta na Diretiva tem um significado teórico simples de compreender, no entanto, em termos práticos poderá ser de difícil implementação. Estas dificuldades consistem em: definir o limite numérico de necessidades energéticas do edifício; definir qual a percentagem de energia proveniente de fontes renováveis para suprir as baixas necessidades energéticas do edifício; e definir qual o raio de distância mínimo para as proximidades, no que diz respeito à produção deste tipo de energia. O caso prático apresentado na presente Dissertação mostrou que para se atingir elevados níveis de eficiência energética é necessário a adoção de soluções construtivas altamente eficientes e que os sistemas técnicos recorram a fontes de energia renovável.

As alterações climáticas colocam o tema da eficiência energética na lista das prioridades mundiais, tornando-se fundamental que se estabeleça uma cooperação internacional para fazer face ao problema em questão. A redução do consumo energético a curto e médio prazo constitui assim um dos desafios, tendo em conta que o setor energético é um dos principais responsáveis pela emissão de gases de efeito de estufa (GEE). Em Portugal, o peso dos setores da habitação e de serviços no consumo de energia demonstra que o investimento na reabilitação, com consequente melhoria da eficiência energética dos edifícios, pode ser um contributo para o cumprimento das metas. Assim, importa conhecer as necessidades energéticas dos edifícios e estudar o impacto da introdução de medidas de reabilitação energética. Este assunto assume particular relevância nos edifícios antigos que, de uma forma geral, não possuem isolamento térmico. Neste sentido, procurou-se realizar uma avaliação técnico-económica de uma reabilitação térmica de um edifício antigo, com o auxílio de um software de simulação dinâmica. Efetivamente, a melhoria das necessidades energéticas dos edifícios pode representar potenciais poupanças para os consumidores e ter um grande contributo na diminuição do impacto ambiental dos edifícios antigos.

O presente relatório pretende demonstrar as atividades por mim desenvolvidas na empresa ZEHP (Zero Energy Home Project), Lda, durante o período de realização do estágio curricular, no âmbito do Mestrado em Engenharia Civil – Especialização em Construção Urbana. Este estágio teve início com a leitura e compilação da legislação existente, necessária no processo de certificação energética de edifícios. Esta fase permitiu-me uma melhor familiarização com a legislação em vigor, tendo sido a sua consulta frequentemente necessária ao longo de todo o período de estágio. Após esta primeira fase, tomei conhecimento e familiarizei-me com as folhas de cálculo utilizadas pela empresa nos processos de certificação, nomeadamente a folha de avaliação do comportamento térmico e do desempenho energético de edifícios, desenvolvida pelo ITeCons, e a folha de cálculo para ventilação no âmbito do REH e RECS do LNEC. Após estes processos e já com uma melhor perceção de todos os elementos necessários ao processo de certificação de edifícios, acompanhei o Perito Qualificado na realização das auditorias energéticas dos casos apresentados neste relatório e colaborei no cálculo dos seus balanços energéticos e na organização de todo o processo de certificação.

Dada a importância da reabilitação urbana e o peso financeiro associado às operações, identifiquei os instrumentos fiscais associados à reabilitação e a aplicabilidade de um deles à área de reabilitação urbana Coimbra Baixa. Começa-se por encontrar uma definição de cidade, como sistema social complexo em constante evolução e enunciam-se as principais modificações sofridas ao longo do tempo histórico. Dentre os acontecimentos históricos, faz-se alusão à Revolução industrial, período que alterou a economia e a sociedade até então existente e o período do pós II Guerra Mundial, época de construção nova e reconstrução. Portugal, fortemente influenciado pelas mudanças trazidas pela era industrial, como o êxodo rural e a desertificação progressiva dos centros urbanos, apresenta como característica urbanística a expansão do território, construída sem um procedimento planificado e regulamentado. As medidas politicas e legais que foram implementadas, como, o congelamento das rendas, inibitório de investimento na manutenção e conservação dos imóveis arrendados e a tradição portuguesa de comprar ou construir imoveis para habitação ao invés de arrendar, contribuíram fortemente para a degradação física do edificado. Perante o estado avançado de degradação das áreas centrais, foram implementadas políticas urbanas de reabilitação como alternativa à construção nova. Para tal, foram criados e implantados diversos programas de apoio financeiro, nacionais e europeus que se descrevem. Relativamente à regulação da reabilitação urbana, identificam-se os diversos diplomas legais existentes, que regulam as intervenções de reabilitação urbana que contemplam. Seguidamente procede-se a uma análise sucinta do sistema fiscal português e à descrição dos tributos suscetíveis de afetar a reabilitação urbana, identificando-se os benefícios fiscais criados para incentivar e promover as ações de reabilitação urbana. Finalmente, com a aplicação de um caso prático, procura-se avaliar o impacto do benefício fiscal, em sede de IMI, à área de reabilitação urbana intitulada de Coimbra Baixa, no município de Coimbra.

A recente transposição da directiva europeia relativa ao Desempenho Energético dos Edifícios (2002/91/CE) e posteriormente a (2010/31/EU) pelo Decreto-Lei n.º 118/2013 de 20 de Agosto, incluiu num único diploma o Sistema de Certificação Energética dos Edifícios (SCE), o Regulamento do Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH) e o Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Comércio e Serviços (RECS), introduzindo desta forma novos parâmetros de conforto interior para os edifícios a construir em Portugal. A necessidade e a curiosidade em aprofundar o estudo do desempenho energético de edifícios, em particular em dois parâmetros que influenciam o cálculo, a inércia térmica e a orientação solar, esteve na base da escolha deste trabalho. Neste sentido foram estudadas várias soluções construtivas correntes da nossa construção para se conseguir compreender a variação da inércia térmica das duas moradias em estudo e assim determinar a influência que tem a inércia térmica no conforto interior. Foi também tido em conta neste estudo, a variação da orientação solar e a sua influência nos ganhos térmicos para a estação de aquecimento e arrefecimento. Deste modo conseguiu-se aferir a influência que a energia solar tem nos cálculos do conforto interior para as várias orientações solares. Por curiosidade calcularam-se também os dados das moradias sem obstruções solares de modo a fazer uma comparação com e sem os elementos que provocam sombreamento nos vãos solares. Por último utilizou-se o software Design Builder para fazer a simulação dinâmica das moradias e comparar com os resultados obtidos do cálculo regulamentar do REH.

A reabilitação urbana consiste numa forma de intervenção incorporada sobre a zona urbana existente, em que o património urbanístico é mantido, num todo ou em parte substancial, e modernizado através da realização de obras de remodelação ou beneficiação dos sistemas de infraestruturas urbanas, reconstrução, ampliação, alteração, conservação ou demolição dos edifícios. Em Portugal, ao contrário dos restantes países da união europeia, a reabilitação urbana ainda tem pouca expressão. O objetivo central da presente dissertação é o desenvolvimento de uma avaliação comparativa dos custos de intervenção (execução de obras de reabilitação) para diferentes níveis de estado de conservação de edifícios. Para tal, utiliza-se um caso real de estudo na baixa de Coimbra, mais concretamente dos 27 edifícios da Rua da Moeda, dos quais se efetuou o estudo do estado de conservação. Selecionaram-se cinco edifícios, um por cada um dos diferentes níveis do estado de conservação / tipo de intervenção (Muito ligeira, Ligeira, Média, Grave e Muito Grave) e quantificou-se o custo das obras de reabilitação que seria necessário efetuar para restabelecer em cada um destes edifícios as condições adequadas de habitabilidade, conforto e segurança. Uma vez que as questões relativas à segurança e eficiência energética são cada vez mais um assunto central da agenda pública e política mundial, bem assim, como as relativas à preservação do ambiente, pareceu ainda interessante, procurar estimar a energia incorporada e as emissões de CO2 associadas a cada um dos referidos níveis de intervenção e comparar estes valores com os obtidos para o caso de uma nova construção. Tentou-se, ainda, perceber para quais dos níveis de conservação dos edifícios será economicamente e ambientalmente mais vantajoso reabilitar, do que simplesmente optar por demolir e construir de novo.

A localização do novo Aeroporto de Lisboa foi durante décadas, alvo de diversos estudos de forma a obter a melhor viabilidade. Em 2005, num seminário promovido pelo Novo Aeroporto, S.A. (NAER), foram apresentados vários estudos sobre a viabilidade da manutenção do aeroporto da Portela através da sua possível expansão ou da sua utilização em simultâneo com outro aeroporto da zona de Lisboa. Os estudos apresentados revelaram a inviabilidade da expansão do aeroporto da Portela e que as soluções baseadas nos aeroportos do Montijo e de Alverca não tinham vantagens e não permitiam o prolongamento da vida útil do aeroporto da Portela. Em 2007, o XVII Governo Constitucional decidiu mandatar o Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), para elaborar um estudo que procedesse a uma análise técnica comparada das alternativas de localização do Novo Aeroporto de Lisboa (NAL), na zona da Ota e na Zona do Campo de Tiro de Alcochete (CTA). O estudo realizado pelo LNEC identificou o conjunto de atributos, sustentados em estudos técnicos, para avaliação da localização do NAL. Neste estudo, não foi utilizada nenhuma das metodologias de apoio à decisão amplamente referenciadas na bibliografia científica. Assim, pareceu-nos interessante, efetuar uma análise das referidas alternativas suportadas na utilização de MAD e, também, uma análise mais detalhada e exaustiva dos atributos de decisão. Assim, foram aplicados três métodos, o método da soma ponderada (MSP), o método de TOPSIS e o método de ELECTRE I, combinados com várias hipóteses de distribuição de pesos pelos atributos. Conclui-se que a localização do NAL na zona do CTA torna-se mais favorável comparativamente com a zona da Ota. Esta conclusão apoia-se essencialmente na constante tendência de melhores classificações da localização do CTA nos três métodos aplicados e na maioria das hipóteses de distribuição de pesos.