Contributo para a caracterização do uso e aumento da eficiência

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1 Contributo para a caracterização do uso e aumento da eficiência CASO DE ESTUDO Complexo Escolar dos Arcos em Óbidos Susana Camacho Seminário Uso Eficiente da Água no Sector Residencial 6 de Outubro de 2011 Convento S.Miguel das Gaeiras, Óbidos

2 Índice da apresentação Enquadramento Objectivos do trabalho realizado Uso Eficiente da Água em ICS (Ensino, Investigação, Saúde, Hoteleiras, Desportivas, Serviços e Escritórios, Centros Comerciais) Abordagem metodológica Casos de estudo (Exemplo: Complexo Escolar dos Arcos) Discussão dos resultados Conclusões e desenvolvimentos futuros

3 Enquadramento Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Sanitária em Junho de Orientadora: Prof.ª Doutora Maria do Céu Almeida LNEC / Co-orientador: Prof.º Doutor Francisco Ferreira FCT/UNL Promoção do uso eficiente da água A perspectiva das alterações climáticas e as pressões sobre este recurso Programa Nacional para o Uso Eficiente da Água (RCM 113/2005, de 30 de Junho) Tem existido alguma actuação no sector urbano mas existe uma lacuna importante em grandes instalações (ICS)

4 Objectivos Contribuir: Para a caracterização do consumo da água em ICS Para uma melhoria da utilização da água Reforçar a consciencialização e uma lógica de gestão da procura de água em desfavor da tradicional gestão da oferta Propondo-se: Uma metodologia de auditoria para proceder à avaliação de instalações deste tipo e para a identificação oportunidades de intervenção não só para melhorar o uso da água mas que resultem também na redução das águas residuais e do consumo energético

5 Uso eficiente da água em ICS ESTADO DA ARTE A problemática global da água e a evolução da política da sua gestão, a nível europeu e nacional Analisam-se as características das ICS Apresentação de programas/sistemas de certificação ambiental Apresentação de valores de caudais unitários de água para diferentes tipologias Apresentação de boas práticas de uso da água associado a usos-tipo Apresentação de síntese com recomendações sobre tecnologia eficiente e adaptação de equipamentos e dispositivos tradicionais Sugestão de origens de água alternativas e sistemas de reaproveitamento Apresentação de sistemas de rotulagem de equipamentos e dispositivos de uso da água Indicação de métodos para o cálculo de indicadores de consumo

6 Abordagem metodológica Estabelecimento de procedimentos de auditoria às instalações com objectivos específicos: Nível de análise I Agregado Nível de análise II Intermédio Nível de análise III Detalhado Utilização de toda a informação disponível e estimulo à alteração dos procedimentos. Procedimento de auditoria: - Caracterização do sistema em termos de estruturas físicas - Medição dos consumos e caracterização dos procedimentos relacionados com o uso da água Contribuição para o plano de acção: Lista de medidas e acções de UEA para ICS Estabelecer prioridades de aplicação

7 Fichas de apoio ao procedimento Ficha de levantamento de informação - anexo I Procedimentos para quantificação do volume médio em cada ponto de utilização anexo I, parte V (comparação com as normas australianas) Ficha respeitante à avaliação do potencial de eficiência no uso da água - anexo III

8 TRADEBXL Tratamento de séries temporais de caudais Com o objectivo de se obter séries normalizadas de caudais médios diários, bem como de caudais médios em base temporal mais curta, a partir dos registos contínuos de caudal É comum utilizar-se um intervalo de 5, 10 ou 15 minutos ou até o intervalo horário ( ) 2. Determinação de padrões de consumo Das séries de caudais médios instantâneos são posteriormente produzidos os padrões diários de consumo A produção de padrões diários de consumo necessita de séries de registos com a duração mínima de 10 a 15 dias do tipo daquele que se pretende tipificar ( ) 3. Cenários A análise de caudais diários e instantâneos e o conhecimento da operacionalidade da instalação em estudo, permitem caracterizar de forma suficientemente individualizada os principais efeitos sazonais durante o ano, como por exemplo as diferenças Verão/Inverno, ou eventuais comportamentos típicos em épocas festivas, férias escolares, período de aulas ( )

9 Casos de estudo Caracterização do nível de análise e métodos específicos para os casos de estudo Designação Instalação Nível de análise Métodos específicos A Edifício Departamental (FCT/UNL) Intermédio Auditoria B Edifício NES e Edifício DHA (LNEC) Intermédio Auditoria C Complexo escolar dos Arcos (Óbidos) Detalhado Auditoria/TradebXL4.0 D Hospital Agregado Auditoria Detalhado E ICS de Oeiras (aplicação TradebXL4.0 TradebXL4.0)

10 Caso de estudo C Complexo Escolar dos Arcos (Óbidos) O desenvolvimento deste caso de estudo incorpora as seguintes tarefas: Tarefa 1 Definição de objectivos e do plano de trabalhos; Tarefa 2 Recolha e compilação de informação documental; Tarefa 3 Recolha e verificação de informação in situ; Tarefa 4 Análise e padronização dos consumos (aplicação TradebXL4.0); Tarefa 5 Análise da informação recolhida e diagnóstico.

11 Características do Complexo Escolar dos Arcos (dados 2008): Área total ocupada m2 445 alunos, 45 professores e 30 funcionários não docentes Maior taxa de ocupação do edifício entre as 9h-18h 16 salas de aula, refeitório, pavilhão desportivo, centro de recursos, sala de informática, sala de música e 2 laboratórios a) Espaço exterior b) Zona de entrada c) Refeitório d) Sala de aula e) Pavilhão desportivo Figura 1 Fotografias do espaço exterior e interior do complexo escolar dos Arcos em Óbidos

12 a) Torneiras no refeitório b) Torneira na cozinha c) Torneira nas instalações sanitárias d) Torneira na sala de aula Figura 2 Fotografias de alguns dos dispositivos de uso da água onde foram realizadas medições do volume médio de água por unidade de tempo a) Torneira na sala de aula b) Arejadores da torneira de sala de aula c) Chuveiro nos balneários d) Pormenor do chuveiro nos balneários Figura 3 Fotografias mostrando as características de alguns dos dispositivos de uso da água

13 Quantificação dos caudais médios determinados para os dispositivos Dispositivo de água Local Abertura fixa Torneiras c/ temporizador (lavatório) Refeitório 5-9 l/min Torneiras de alta pressão Cozinha l/min Torneiras acopladas às de alta pressão Cozinha 5 10 l/min Torneiras de pé Cozinha e serviço refeitório 3 8 l/min Torneiras c/ temporizador Balneários (professores) 6 l/min Torneiras c/ temporizador Enfermaria 10 l/min Torneiras c/ temporizador Balneários (alunos) 6 l/min Torneiras c/ temporizador WC (alunos 1º ciclo/1º piso) 6 l/min Torneiras c/ temporizador WC (alunos 2º ciclo/ 1º piso) 7 l/min Torneiras c/ temporizador WC (2º piso) 6 l/min Torneiras c/ sensor WC deficientes 11 l/min Dispositivo de água Local Abertura Abertura Abertura máxima regular mínima Torneiras misturadoras Bar l/min 5 7 l/min 2 3 l/min (lavatório) Torneiras misturadoras Sala de aula 18 l/min 9 l/min 4 l/min Chuveiro Balneários (professores) 16 l/min 10 l/min 5 l/min Chuveiro Balneários (alunos) 16 l/min 10 l/min 5 l/min

14 Comparação dos volumes médios determinados nos dispositivos com a classificação de dispositivos pelo sistema australiano em termos de uso eficiente da água (AS/NZS 6400:2005 e AS/NZS 3662:2005). Dispositivo Unidades A AA AAA AAAA AAAAA Volumes médios determinados Torneiras de lavatório, bidé 1 Torneiras de cozinha 1 l/min 6-7,5 4, ,5 2-3 < 2 + l/min , ,5 < A 3-8 B 9-12 C D 5 10 E 18 F G Chuveiros l/min , ,5 < Autoclismos l 5,5 6,5 4 5,5 3,5-4 2,5 3,5 < 2,5 Urinóis l/descarga < 2,5 * < 2 ** < 2 *** # < 2 *** # < 1,5 ** *#

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18 Indicadores de consumo calculados (2008/2009) Quantidade de água consumida Consumo médio mensal Consumo médio diário Consumo médio diário por utilizador 325 m 3 /mês 11 m 3 /dia 0,02 m 3 /(utilizador.dia)

19 Proposta de medidas e acções a incluir no plano de acção para UEA do Complexo Escolar dos Arcos Medidas e acções comportamentais Objectivo/Implementação Sectores aplicáveis Levantamento da frequência de utilização dos vários dispositivos e Geral equipamentos de uso da água Manter os procedimentos de leitura do contador existente no edifício e Facilitar o procedimento de monitorização alargar este procedimento aos contadores parciais em determinadas áreas Geral os consumos de água laboratoriais e de restauração (assim que estes sejam colocados). Levantamento dos procedimentos de limpeza gerais e dos procedimentos Geral na cozinha e refeitório Campanha de sensibilização para adequação dos comportamentos de uso da água por parte dos utilizadores, nomeadamente para a correcta utilização dos dispositivos e equipamentos de uso da água existentes nas instalações sanitárias, área de restauração, laboratórios e no sistema de rega Adopção de procedimentos de detecção e reparação de fugas Adequação do volume, frequência e duração das descargas dos urinóis em função da utilização através de inspecção regular aos dispositivos Recolha de água da chuva para rega em jardins ou similares Adequação da gestão da rega, do solo e das espécies plantadas em jardins ou similares Adequação da gestão da rega, do solo e das espécies plantadas em campos desportivos e outros espaços verdes de recreio Recolha de água da chuva para rega em campos desportivos e outros espaços verdes de recreio Adequação de procedimentos de lavagem de pavimentos Utilização de limpeza a seco de pavimentos Redução do consumo de água em autoclismos, torneiras, chuveiros, urinóis, máquinas de lavar louça, noutros equipamentos laboratoriais e no sistema de rega Origens de água alternativas para usos compatíveis Redução do consumo de água na rega Origens de água alternativas para usos compatíveis Redução do consumo de água na lavagem de pavimentos Geral Geral Geral Usos exteriores Usos exteriores Usos exteriores Usos exteriores Geral Geral

20 Proposta de medidas e acções a incluir no plano de acção para UEA do Complexo Escolar dos Arcos Medidas e acções tecnológicas Objectivo/Implementação Aplicável Colocação de contadores parciais no edifício, nomeadamente na área de restauração, nos laboratórios e para o sistema de rega Monitorização do consumo de água em diferentes usos Laboratórios/ Restauração/Usos exteriores Dimensionamento do sistema de aproveitamento da água da chuva e colocação dos respectivos reservatórios Origens de água alternativas para usos compatíveis Geral Substituir progressivamente equipamentos com uso da água, como máquinas de lavar loiça na área da restauração, segundo a melhor tecnologia do ponto de vista ambiental Redução do consumo de água em diferentes usos Restauração

21 Discussão dos resultados Aplicação da metodologia aos casos de estudo permitiu: Verificar a adequação da metodologia a diferentes casos (tipos de ICS e níveis de informação disponível) Identificar ineficiências nas instalações principalmente ao nível dos dispositivos de uso da água Identificar consumos anómalos através da análise de padrões adimensionais diários de consumo

22 Discussão dos resultados Caso de estudo E Caso de estudo A, B, C e D Instalações de ensino (ID8; ID9; ID38) 23 m 3 /dia; 47 m 3 /dia; 43 m 3 /dia Instalação de ensino Caso de estudo A (Ed. Departamental FCT/UNL) 45 m 3 /dia Instalação de investigação (ID50; ID54; ID59) 64 m 3 /dia; 78 m 3 /dia; 111 m 3 /dia Instalação de investigação Caso de estudo B (campus LNEC) 243 m 3 /dia Instalação desportiva (ID13) 66 m 3 /dia Instalação de ensino Caso de estudo C (Complexo Escolar de Óbidos) 11 m 3 /dia Escritório (ID39) 67 m 3 /dia Instalação de saúde Caso de estudo D (Hospital) 225 a 271 m 3 /dia

23 Discussão dos resultados Indicadores de consumo por utilizador, permitindo aferir a escala de utilização das ICS Instalação Instalação de ensino - Caso de estudo A (Ed. Departamental FCT/UNL) Instalação de investigação - Caso de estudo B (campus LNEC) Indicador de consumo 0,07 m 3 /(utilizador.dia) 0,33 m 3 /(utilizador.dia) Instalação de ensino - Caso de estudo C (Complexo Escolar dos Arcos) Instalação de saúde - Caso de estudo D (Hospital) 0,02 m 3 /(utilizador.dia) 0,848 a 1,021 m 3 /(cama.dia)

24 Conclusões Verifica-se que o consumo de água em ICS é significativo no sector urbano e estas apresentam oportunidades de melhoria e aumento da eficiência Contribui-se para o aumento do conhecimento, relativo à caracterização do consumo da água em ICS Confirma-se através da revisão bibliográfica realizada que a lacuna de informação é grande no que refere à caracterização dos usos e consumos em ICS assim como relativamente à padronização dos seus consumos Verifica-se que a abordagem metodológica proposta permite o diagnóstico ao uso da água em ICS, com três níveis de detalhe e para diferentes tipos de dados disponíveis

25 Conclusões (cont.) Calcularam-se indicadores de consumo genéricos, em termos da quantidade de água consumida nas diferentes instalações, permitindo uma comparação em ICS da mesma tipologia e com os valores encontrados na revisão bibliográfica Identificaram-se oportunidades de intervenção que podem facilitar a melhoria do uso da água Identificaram-se também os obstáculos à implementação da metodologia Elaborou-se uma lista de medidas e acções comportamentais e tecnológicas para cada caso de estudo Não foi possível realizar a avaliação das medidas e acções sugeridas para cada ICS (segundo os critérios apresentados)

26 Desenvolvimentos futuros Aplicar a abordagem metodológica a outras ICS Incluir monitorização em contínuo na instalação e se possível, a colocação de monitorização em sectores parciais Desenvolver aplicações informáticas para facilitar a recolha e análise da informação necessária para auditor/gestor da instalação Desenvolver uma aplicação de apoio ao estabelecimento de prioridades e avaliação das medidas e acções conducentes ao UEA Avaliação destas medidas contemplando uma análise custobenefício, incluindo custos de implementação, períodos de amortização, custos de operação e manutenção, poupanças de água e energia

27 A água não é somente uma herança dos nossos predecessores, ela é sobretudo um empréstimo aos nossos sucessores. A sua protecção constitui uma necessidade vital, assim como uma obrigação moral do Homem para as gerações presentes e futuras. Declaração Universal dos Direitos da Água (ONU, 1992) Obrigada pela vossa atenção Susana Camacho susanamcamacho@gmail.com