Secretaria de Mudanças Climáticas e Qualidade Ambiental Secretário: Carlos Augusto Klink.

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2 República Federativa do Brasil Presidente: Dilma Vana Roussef Vice-presidente: Michel Temer Ministério do Meio Ambiente Ministra: Izabella Mônica Vieira Teixeira Secretário Executivo: Francisco Gaetani Secretaria de Mudanças Climáticas e Qualidade Ambiental Secretário: Carlos Augusto Klink.

3 Ministério do Meio Ambiente Secretária de Mudanças Climáticas e Qualidade Ambiental Guia Prático de Eficiência Energética Reunindo a experiência prática do projeto de etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura 1 a. edição Brasília 2014

4 Publicado pela Secretaria de Mudanças Climáticas e Qualidade Ambiental - Ministério do Meio Ambiente Departamento de Mudanças Climáticas Diretor: Adriano Santhiago de Oliveira Equipe Técnica: Alessandra Silva Rocha Alexandra Albuquerque Maciel Lúcia Cristina Almeida dos Reis Thiago de Araújo Mendes Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento- PNUD Coordenador da Unidade de Meio Ambiente e Desenvolvimento: Carlos Castro Equipe Técnica: Ludmilla de Oliveira Diniz Rose Diegues (Analista de Programa) Revisão Técnica: Alexandra Albuquerque Maciel Ludmilla de Oliveira Diniz Conteúdo: GCE do Brasil Diretor: Dimitri Lobkov Equipe Técnica: Fernando Rezende Apolinário Nicolai Tihhonov Viviane Coelho Rodrigues Luciana Oliveira Fernandes Carla Matheus de Almeida Laboratório de Conforto e Eficiência Energética - Universidade Federal de Pelotas Coordenador do Projeto: Eduardo Grala da Cunha Equipe Técnica/ Elaboração: Antonio César Silveira Baptista da Silva (Coordenador do Laboratório) Eduardo Grala da Cunha Eduardo Gus Brofman Juliana Al-Alam Pouey Liader da Silva Oliveira Mariane Pinto Brandalise Stífany Knop Projeto gráfico, diagramação e capa: GCE do Brasil Laboratório de Conforto e Eficiência Energética - Universidade Federal de Pelotas Apoio: Ministério da Cultura Trabalho elaborado no âmbito de Contrato Nº BRA /2013. Recursos: Global Environment Facility (GEF)

5 Catalogação na Fonte Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis M59r Ministério do Meio Ambiente Guia prático de eficiência energética: reunindo a experiência prática do projeto de etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura / Ministério do Meio Ambiente. Brasília: MMA, p. ISBN Eficiência energética. 2. Eletricidade 3. Energia - Edificações urbanas. I. Ministério do Meio Ambiente. II. Secretaria de Mudanças Climáticas e Qualidade Ambiental. III. Título. CDU(2.ed.)620.91(036) Referência para citação: MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Guia prático de eficiência energética: reunindo a experiência prática do projeto de etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura. Brasília: MMA, p. Publicado no Brasil Printed in Brazil

6 GCE do Brasil - LABCEE/UFPEL Vertes GCE do Brasil São Paulo: Avenida Paulista, 37, 4º andar, Ed. Parque Cultural Paulista Fone: (11) / Curitiba: Rua da Paz, 25, CEP Fone: (41) Campinas: (19) LABCEE/UFPEL Laboratório de Conforto e Eficiência Energética Universidade Federal de Pelotas Rua Benjamin Constant, Pelotas RS ufpel.edu.br/faurb/labcee labcee@hotmail.com Vertes contato@vertes.com.br

7 APRESENTAÇÃO Este material didático reúne a experiência do projeto de retrofit do Bloco B da Esplanada dos Ministérios, visando a capacitac a o dos gestores, mantenedores e profissionais de construc a o no setor pu blico para incorporac a o de estrate gias de eficie ncia energe tica em edificac o es, segundo me todo de etiquetagem de eficie ncia energe tica PROCEL/INMETRO. A publicação intitulada Guia prático de Eficiência Energética - Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura está organizada em 4 capítulos: no capítulo 01 é apresentado um panorama geral da Eficiência Energética em Edificações com ênfase em prédios públicos. No capítulo 02 é apresentada a regulamentação brasileira de eficiência energética para prédios comerciais, de serviços e públicos. Nesse capítulo apresentam-se os dois métodos de avaliação do nível de eficiência energética de edificações: o método prescritivo e o de simulação. Já no capítulo 03, são caracterizadas as medidas de conservação de energia indicadas para implementação no bloco B, como também os respectivos impactos energéticos e financeiros. No capítulo 04 são apresentados os documentos necessários para a etiquetagem do nível de eficiência energética de uma edificação. E por último, no capítulo 05, é apresentado um checklist para que os gestores dos edifícios públicos possam otimizar o uso de energia elétrica nas edificações. O checklist está dividido em 4 aspectos, sendo eles: iluminação artificial, iluminação natural, ar condicionado e uso de equipamentos. Cordialmente Prof. Dr. Eduardo Grala da Cunha LABCEE Laboratório de Conforto e Eficiência Energética FAURB UFPEL Página7

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9 SUMÁRIO 1. Introdução à Eficiência Energética Eficiência do envelope Eficiência dos equipamentos e sistemas Uso, Operação e Manutenção RTQ-C Objetivos Método Prescritivo Método de Simulação Bonificações Medidas de Eficientização do Bloco B Características climáticas de Brasília BLOCO B Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura Medidas de Eficientização em Prédio Público Tipos de ações Ações do Tipo AÇÕES DO TIPO AÇÕES DO TIPO Documentos necessários para etiquetagem de prédio público método de simulação Responsável - Solicitante ENCE parcial de Envoltória ENCE parcial do Sistema de Iluminação Página9

10 4.4 ENCE parcial do Sistema de Condicionamento de Ar ENCE geral da edificação Documentos adicionais para avaliação por Simulação Responsável OIA Checklist do gestor para otimizar o uso de energia Iluminação artificial Iluminação natural Ar condicionado Uso de equipamentos Instrução Normativa n Referências Bibliográficas... 90

11 1. INTRODUÇÃO À EFICIÊNCIA ENERGÉTICA Página11

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13 A eficiência energética pode ser entendida como a obtenc a o de um servic o com baixo dispe ndio de energia (Lamberts et al, 2004), e é um tema que vem sendo muito discutido no mundo, desde a 1ª crise do petróleo na década Foi nesse período que se percebeu da real necessidade de pensar em fontes renováveis de energia como forma de racionalizar o consumo de energia e, por conseguinte, aumentar a eficiência energética das edificações, pois, afinal, os combustíveis fósseis finitos já estavam dando indícios de sua escassez. No Brasil, a questão energética só foi realmente sentida no início do século XXI, com os apagões que deixaram cidades sem energia elétrica por horas. Considerando que gerar um novo megawatt custa 200% mais do que economizar um megawatt, Carlo (2008) justifica que não é necessário comprometer o desempenho de um edifício pois: A eficiência energética é adotada em projetos de edificações a fim de racionalizar o consumo evitando desperdícios sem comprometer os serviços necessários à saúde, segurança, conforto e produtividade do usuário de uma edificação. A crise energética nacional no início dos anos 2000 foi a comprovação de que a geração e o consumo de energia elétrica estavam inadequados. Lamberts et al (2004), afirma que, já em 1992, as edificações residenciais, de serviços e públicas consumiam 42% da energia elétrica gerada no país. Atualmente, essa fatia representa 46,03% do total do consumo de energia elétrica no Brasil (MME, 2013).

14 Em janeiro de 2000 foi promulgado o Decreto Federal n 3330, o qual determinava uma redução de 20%, até dezembro de 2002, no consumo de energia elétrica para fins de iluminação, refrigeração e arquitetura ambiental em órgãos da administração pública. Alavancado pelo incidente energético, em abril de 2001, o Decreto Federal n 3789 dispôs sobre medidas emergenciais de racionalização visando a redução do consumo e aumento da oferta de energia elétrica e determinando que os órgãos da administração pública federal deveriam reduzir o consumo de energia elétrica, em no mínimo 15% de imediato, devendo atingir 20% até 31 de dezembro de Em maio do mesmo ano estes decretos foram revogados pelo Decreto Federal n 3818 o qual determinava que os órgãos da administração pública federal direta, as autarquias, as fundações, as empresas públicas e as sociedades de economia mista deveriam reduzir o consumo de energia elétrica, em no mínimo 15% no mês de maio de 2001, 25% no mês de junho de 2001 e 35% a partir de julho de 2001 e determinava ainda que na aquisição de equipamentos ou contratação de obras e serviços deveriam ser adotadas especificações que atendessem aos requisitos inerentes a eficiência energética. Em outubro de 2001 foi promulgada a Lei n que dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia (BRASIL, 2001b) e estabelece que devam ser desenvolvidos mecanismos que promovam a eficiência energética nas edificações construídas no País. O Decreto n 4059 (BRASIL, 2001ª) regulamenta a Lei e estabelece os níveis máximos de consumo de energia, ou mínimos de eficiência energética, de máquinas e aparelhos consumidores de energia fabricados ou comercializados no País, bem como as edificac o es construídas. O Decreto Federal n 4131, de fevereiro de 2002, o qual revogou o decreto anterior nº 3818 e que ainda vigora, determina que os órgãos da administração pública federal direta, autárquica e fundacional deverão observar meta de consumo de energia elétrica correspondente a 82,5% da média do consumo mensal tendo como referência o mesmo mês do ano de 2000, a partir de fevereiro de 2002, determina que os órgãos e entidades

15 da administração pública federal deverão diagnosticar o grau de eficiência energética sobre sua administração com vistas à identificação de soluções e à elaboração de projetos de redução de consumo, determina que na aquisição de equipamentos ou contratação de obras e serviços deverão ser adotadas especificações que atendam aos requisitos inerentes a eficiência energética. Diz que as disposições do Decreto deverão ser aplicadas, no que couber, às licitações em andamento para aquisição de equipamentos que consumam energia, bem como de obras e serviços de engenharia e arquitetura. Por fim diz que os Ministérios promoverão, no âmbito de suas unidades, inclusive vinculadas, a conscientização dos servidores com relação à necessidade de redução do consumo de energia elétrica e à adequada utilização de iluminação e equipamentos. A partir daí, iniciou-se o processo de criação de diretrizes para tornar o consumo de energia mais eficiente. Foram criadas as normas NBR (2005) Desempenho Térmico de Edificações e a NBR (2010) Edifícios Habitacionais de até Cinco Pavimentos - Desempenho. A parte 3 da NBR estabelece o Zoneamento Bioclimático Brasileiro que se divide em 8 zonas no território nacional e estabelece diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social. A NBR teve sua última atualização em fevereiro de 2013, cancelando as outras versões e modificando seu nome para Edificações Habitacionais Desempenho. Os setores comercial, público e de serviço receberam, em 2009, o RTQ-C Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e em outubro de 2010 o regulamento técnico teve sua versão para residências, o RTQ-R. Mesmo com todas estas ações do governo, nos últimos dez anos, houve um aumento de mais de 30% no consumo de energia no país. (MME, 2013). Página15

16 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura Consumo energético no Brasil nos últimos 10 anos ,00% ,00% ,00% 20,00% 15,00% 10,00% ,00% Consumo (GWh) Aumento no consumo (%) 0,00% Figura 1 - Aumento de consumo de energia elétrica no Brasil - últimos 10 anos (fonte: BEN, 2013) O crescimento do poder de compra permitiu o acesso da população aos confortos proporcionados pelas novas tecnologias. Somando-se a isto, a elevada taxa de urbanização e a expansão do setor de serviços também contribuíram para o aumento do consumo. Calcula-se que quase 50% da energia elétrica produzida no país seja consumida, não só na operação e manutenção das edificações, mas também nos sistemas artificiais, que proporcionam conforto ambiental para seus usuários, como iluminação, climatização e aquecimento de água. (PROCEL, 2013)

17 O consumo de energia no Setor Público em 2010 foi de GWh (MME, 2013) e, segundo o PROCEL, medidas técnicas e gerenciais de baixo investimento podem reduzir de 15% a 20% nos custos. Em 2012, o Setor Público apresentou um aumento de mais de 25% no consumo em relação à 2003 (MME, 2013), quase GWh. Figura 2 - Consumo de Energia no Setor Público- últimos 10 anos (fonte: BEN, 2013) Consumo energético no setor Público nos últimos 10 anos - BEN Consumo (GWh) Aumento no consumo (%) 30,00% 25,00% 20,00% 15,00% 10,00% 5,00% 0,00% Página17

18 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura O Programa Nacional de Eficiência Energética nos Prédios Públicos Procel EPP, instituído pela ELETROBRAS, com o apoio do Ministério de Minas e Energia, iniciou suas ações de economia de energia nos prédios públicos em Ele tem como objetivo promover o desenvolvimento de sistemas eficientes de iluminação, climatização, envoltória, aquecimento de água e força motriz, dos prédios públicos do país. Uma importante ação deste programa é implementar a Etiqueta Nacional de Conservação de Energia - ENCE nos prédios públicos, como mecanismo de avaliação e classificação dos impactos causados pelas ações de conservação de energia empregadas nos prédios.

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20 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura

21 Figura 3 - Esplanada dos Ministérios - Brasília As edificações públicas possuem expressivas chances de redução de consumo de energia através de simples ações como gerenciamento da instalação, utilização de equipamentos mais eficientes, modificação de elementos pontuais de arquitetura, projeto e construção, educação dos usuários e adequação de horários de utilização dos ambientes. De qualquer maneira, cada edifício possui peculiaridades que exigem um estudo específico, a fim de garantir a melhor opção, considerando ações pertinentes e economicamente viáveis. Página21

22 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura Figura 4 - Interfaces que interferem no consumo de energia elétrica A interferência no consumo de energia pode ser relacionada à algumas variáveis, tais como: elementos construtivos da envoltória, orientação dos compartimentos, tamanho de vãos de abertura, posição das esquadrias, número e tipo de lâmpadas e luminárias, equipamentos de condicionamento de ar e demais equipamentos, assim como uso adequado dos aparelhos, mantendo-os sempre em boas condições. Vários motivos tornam a economia de energia imprescindível, pois a reduc a o da demanda de energia elétrica permite uma redução da necessidade de expansão do setor de produção de energia (Pedrini, 2011). Pode, ainda, reduzir custos de investimentos e o impacto ambiental, além de outros benefícios, tais como: Redução dos custos operacionais do edifício através da redução das dimensões de equipamentos e infraestrutura; Redução nos custos de manutenção, melhoria das condições de trabalho;

23 Aumento do valor do edifício e do retorno do investimento; Melhoria da relação do edifício com a comunidade, como redução de ruídos e de descarga de calor dos sistemas de ar condicionado. (WORLDBUILD, 2001) 1.1 Eficiência do envelope As edificações devem ser pensadas a fim de proporcionar conforto ambiental aos seus ocupantes sem que para isso seja necessário um consumo exagerado de energia elétrica. (PROCEL, 2004). Pode-se entender então, que a edificação é o elemento que intermedia as relações entre o meio ambiente externo e o microclima interno criado (RIBEIRO, 2010), e que a forma da edificação pode contribuir de maneira positiva ou negativa com a ventilação e iluminação natural e também com os fluxos térmicos. Os dois primeiros, ventilação e iluminação, podem surgir como elementos de projeto e favorecer na composição arquitetônica: Figura 5 Centro de Convenções Knoxville - Knoxville, Tennessee Foto: Matt Swint - Disponível em - < Licença - Página23

24 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura [...] através do próprio desenho arquitetônico, sem outras considerações além das que dizem respeito ao lugar, clima, às orientações, à insolação, podem ser melhoradas as condições de habitat antes de se recorrer a técnicas ou sistemas tecnológicos.(cunha et al, 2006) Os elementos construtivos, tais como paredes e coberturas, podem permitir um ganho excessivo de calor, quando dimensionados erroneamente para a região geográfica na qual Figura 6 Science Laboratory Building - CUHK. Foto: Tommy Wong - Disponível: Licença - se encontra. Os projetos que visam reduzir a iluminação e condicionamento artificiais, e consequentemente diminuir o consumo de energia, têm de levar em consideração variáveis e princípios que muitas vezes não recebem a devida atenção nos projetos arquitetônicos. É fundamental a preocupação com o isolamento térmico dos componentes da envoltória (paredes externas, coberturas, vidros), a inércia térmica, assim como a proteção à insolação direta nos locais mais quentes e o aproveitamento da luz natural difusa, entre outros. 1.2 Eficiência dos equipamentos e sistemas Quanto ao sistema de iluminação os projetos luminotécnicos devem ter como principal objetivo reduzir a potência instalada, através da substituição por equipamentos (lâmpadas e reatores) com eficiência energética e vida útil maiores. no entanto, assegurando a qualidade da iluminação para cada atividade a ser desenvolvida nos locais, de acordo com as normas técnicas pertinentes. O aproveitamento da luz natural na divisão do

25 acionamento dos circuitos e implementação de sistemas de controle da iluminação também interferem no consumo de energia do sistema. O sistema de condicionamento artificial, responsável pela maior parte do consumo de energia dos edifícios comerciais e públicos, deve ser projetado de forma a prover o conforto térmico aos usuários com o menor consumo possível, utilizando equipamentos eficientes energeticamente. O projeto observando o cálculo de carga térmica correto e o atendimento às normas técnicas, levando em consideração questões como a renovação de ar, isolamento das tubulações do sistema, dentre outros é fundamental. 1.3 Uso, Operação e Manutenção USO O uso eficiente da energia é de responsabilidade de todos os usuários da edificação. É importante o administrador da organização criar mecanismos de integração das pessoas, como a elaboração de informativos de acompanhamento de metas traçadas e objetivos alcançados. Segundo orientações do Procel, é necessário que sejam reunidos os dados da instalação, tais como demonstrado a seguir: Levantamento das cargas existentes na instalação, cadastro dos equipamentos, com identificação da potência (kw), quantidade e o ambiente a que pertence; Listagem dos principais equipamentos consumidores de energia elétrica da instalação com identificação do período de operação e do número de horas de funcionamento dos mesmos; Página25

26 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura EXEMPLO DE TABELA DE LEVANTAMENTO DE CARGAS Equipament o Arcondicionad o Elevadores Local de operaçã o Potênci a (kw) salas 151 circulaçã o iluminação salas 68 Qtde 1/sal a 7 2 8/sal a Horário 8:00 até 12:00 14:00 até 18:00 8:00 até 20:00 8:00 até 20:00 N de dias/mê s Consumo Estimado (kwh)/mê s Solicitação de sugestões de melhoria de eficiência aos responsáveis de cada setor, assim como às pessoas com quem eles trabalham; Estabelecimento de metas possíveis de serem atingidas e divulgação em cartazes, motivando os funcionários a participar da campanha de redução do desperdício da energia;

27 o Verificação dos Planos de Gestão de Logística Sustentável Instrução Normativa n 10, de 12 de novembro de Divulgação do alcance de uma meta, parabenizando a todos pelo resultado alcançado; Estabelecimento de parâmetros de comparação, ou seja, transformação da energia economizada em algo que seja compreendido de forma mais fácil para todos. Por exemplo, uma economia de 300kWh/mês com uma tarifa média de R$0,25/kWh equivale a R$75,00, que por sua vez representa 150 cafezinhos no bar da esquina; Se for possível, reversão do valor economizado em aquisição de equipamentos mais eficientes no uso da energia. Como exemplo, aquisição de lâmpadas fluorescentes compactas em substituição das lâmpadas menos eficientes. Desta forma, a economia estará se revertendo para proporcionar mais economia e todos estarão vendo os resultados obtidos, gerando melhorias no ambiente de trabalho. Página27

28 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura OPERAÇÃO O diagnóstico energético é um trabalho realizado com o objetivo de analisar condições de operação de motores, sistemas de iluminação, transformadores, elevadores, sistemas de ar-condicionado e outros. Esta análise visa observar as condições de operação dos equipamentos comparando com o seu correto dimensionamento e suas condições de operação, a fim de identificar pontos de desperdício de energia. Medidas operacionais também são analisadas neste tipo de trabalho. Elas identificam a mudança de horários de funcionamento de determinados sistemas, assim como o deslocamento de cargas para horários onde o pico da demanda esteja menor, a fim de melhorar o fator de carga da instalação e diminuir o valor da demanda contratada. É importante ressaltar que todas as medidas apontadas em um diagnóstico energético visam melhorar a eficiência e eliminar o desperdício, mantendo o mesmo nível de produção e conforto estabelecidos para o bom funcionamento da organização. Um bom exemplo de desperdício de energia na operação é se em algum momento, durante o verão, você sente frio em um ambiente condicionado ou necessita levar um casaquinho para usar neste ambiente. MANUTENÇÃO Para reduzir o desperdício de energia uma ação importante é a criação de um programa de manutenção preventiva. A manutenção preventiva permite a eliminação de problemas que venham a ocasionar desperdício de energia, possibilidade de riscos de acidentes com pessoas e prejuízo ao patrimônio da

29 organização. Para facilitar o trabalho da equipe de manutenção é preciso informar aos usuários os dias e horários das vistorias, assim é possível a realização do trabalho. É importante também que se tome consciência que a realização da manutenção de forma preventiva é muito mais econômica que solucionar os problemas só depois que eles ocorrem. A manutenção e limpeza de luminárias e de filtros de condicionadores de ar, por exemplo, mantém o bom desempenho dos sistemas e reduzem o consumo de energia. Página29

30 2. RTQ-C REQUISTOS TÉCNICOS DA QUALIDADE PARA O NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS COMERCIAIS, DE SERVIÇOS E PÚBLICOS

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32 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura O Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) teve seus primeiros passos em 1984, quando o Inmetro iniciou uma discussão com a sociedade sobre a conservação de energia, com a finalidade de contribuir para a racionalização no seu uso no país, informando os consumidores sobre a eficiência energética de cada produto, estimulando-os a fazer uma compra mais consciente. Em 1985, foi criado pelos Ministérios de Minas e Energia e da Indústria e Comércio o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL), com o objetivo de promover a racionalização da produção e do consumo de energia elétrica no país. O I Encontro Nacional de Normalização ligada ao Uso Racional de Energia e ao Conforto Ambiental em Edificações, foi realizado em 1991, na cidade de Florianópolis-SC, com o intuito de se definirem diretrizes básicas para o desenvolvimento da normalização brasileira. A partir de 1996, iniciou-se um período de discussões com a participação de profissionais e pesquisadores de cada área. Em 1998, a apreciação dos textos foi feita pelos associados da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), os quais foram votados e aprovados. (GHISI et al., 2003). Com a crise nacional que afetou o fornecimento e distribuição de energia elétrica no Brasil em 2001, foi regulamentada a Lei Federal nº /2001, que definiu a política nacional para a conservação e o uso racional da energia, criou o Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência Energética e especificamente para edificações, criou o Grupo Técnico para Eficientização de Energia nas Edificações no País (GT-Edificações) para regulamentar e elaborar procedimentos para avaliação da eficiência energética das edificações construída no Brasil visando o uso racional de energia elétrica. Em 2003 foi instituído pela Central Elétricas Brasileiras S.A. (ELETROBRAS) e PROCEL o Programa Nacional de Eficiência Energética em Edificações - PROCEL EDIFICA, onde as ações foram ampliadas e organizadas com o objetivo de incentivar a conservação e o uso eficiente dos

33 recursos naturais nas edificações, reduzindo os desperdícios e os impactos sobre o meio ambiente. O GT-Edificações criou, no final de 2005, a Secretaria Técnica de Edificações (ST-Edificações) com competência para discutir as questões técnicas envolvendo os indicadores de eficiência energética, sendo o PROCEL EDIFICA nomeado coordenador desta ST. Neste ano também, o Inmetro passou a integrar o processo através da criação da CT Edificações, a Comissão Técnica onde é discutido e definido o processo de obtenção da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE). A partir daí, iniciaram-se os maiores avanços na área da eficiência energética de edificações, desenvolvendo-se, no âmbito do Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), os Requisitos Técnicos da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C) e o Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais (RTQ-R) e seus documentos complementares, como os Requisitos de Avaliação da Conformidade para Eficiência Energética de Edificações (RAC), que apresenta o processo de avaliação das características do edifício para etiquetagem junto ao Organismo de Inspeção acreditado pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO) e os Manuais para aplicação do RTQ-C e do RTQ-R. A primeira versão do RTQ-C, foi a publicação da portaria nº 163, de 08 de junho de 2009 e a publicação vigente, a portaria nº 372, de 17 de setembro de Já os Requisitos de Avaliação da Conformidade para o Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos RAC-C, foi publicado pela portaria nº 395, de 11 de outubro de Ainda em 2010 foi publicada a primeira versão do RTQ-R, portaria nº 449, de 25 de novembro de 2010, substituído pela publicação vigente atualmente, portaria nº 18, de 16 de janeiro de No início de 2011 foi publicado os Requisitos de Avaliação da Conformidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais RAC-R, portaria nº 122, de 15 de março de Página33

34 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura Posteriormente o RAC-C e RAC-R foram unificados em documento único, publicado pela portaria nº 50, de 1 fevereiro de 2013 denominado Requisitos de Avaliação da Conformidade para Eficiência Energética de Edificações RAC. A publicação vigente do RTQ-C de 2010, possui ainda duas publicações complementares: portaria nº 17, de 16 janeiro 2012 e portaria nº 299, de 19 junho Objetivos O RTQ-C tem como objetivo criar condições para a etiquetagem do nível de eficiência energética de edifícios comerciais, de serviços e públicos, especificando os requisitos técnicos a serem avaliados e os métodos para classificação de edificações quanto à eficiência energética, para obtenção da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE). Tendo em vista que as edificações comercias, de serviços e públicas são responsáveis por mais de 22% do consumo de energia elétrica no Brasil, o programa tem uma importância estratégica para o país, visando a elaboração de projetos que valorizem soluções mais eficientes em termos de iluminação, ventilação, refrigeração, aquecimento e uso racional de água. acional de ia - Edificações os e Públicas brás

35 A ENCE pode ser concedida em duas fases: para o Projeto, que pode ser avaliado pelo método prescritivo ou pelo método de simulação computacional, e para o Edifício Construído, avaliado através de inspeção in loco após a conclusão da execução do projeto. A etiquetagem de edificações comerciais, em vigor desde 2009, atualmente é voluntária. Publicada em 04 de junho de 2014, a Instrução Normativanº 2 da Secretaria de Logística e Tecnologia da Informação, torna obrigatória a etiquetagem de edifícios públicos novos ou que passem por processo de retrofit. Página35

36 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura

37 O RTQ-C especifica a classificação do nível de eficiência energética do edifício, dividida em três sistemas individuais: envoltória (30%), sistema de iluminação (30%) e sistema de condicionamento de ar (40%). Pode ser concedida uma etiqueta Parcial (Envoltória, Envoltória+Iluminação, Envoltória+Condicionamento de Ar) ou Geral para o edifício, onde são avaliados os três sistemas, resultando em uma classificação final. A classificação varia sempre de A (mais eficiente) a E (menos eficiente). O projeto pode ser avaliado por dois métodos distintos, pelo método prescritivo ou pelo método de simulação. PT Classificação 4,5 a 5 A 3,5 a <4,5 B 2,5 a <3,5 C 1,5 a <2,5 D <1,5 E Tabela 1 - Classificação do Nível de Eficiência Energética 2.2 Método Prescritivo A análise da envoltória da edificação pelo método prescritivo, válido somente para edifícios condicionados artificialmente, é baseado na análise de simulações de um número limitado de casos através de regressões matemáticas. Estas regressões deram origem as equações utilizadas no método prescritivo para avaliação da envoltória. As equações são determinadas de acordo com a zona bioclimática onde localizase o projeto, e há duas diferentes equações por zona bioclimática, uma para edifícios com área de projeção (Ape) menor que 500m² e outra para edifícios com área de projeção maior que 500m². Página37

38 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura Nestas equações são consideradas variáveis como o Fator Altura (projeção da cobertura /área total construída/área de projeção do edifício) e Fator Forma (área da envoltória/volume do edifício) do projeto, o PAFt - Percentual de área de abertura na fachada total, o Fator Solar dos vidros e Ângulos de sombreamento Verticais e Horizontais, proporcionados por protetores solares ou pelo autossombreamento da edificação. Ainda na envoltória são avaliados pré-requisitos específicos como transmitância térmica e absortância solar de coberturas e paredes externas, com limites para cada nível de acordo com as zonas bioclimáticas e o percentual de abertura zenital.

39 O Sistema de Iluminação pode ser avaliado por dois métodos: método da área do edifício e método das atividades. Em ambos avalia-se a densidade de potência instalada no projeto (potência total instalada de iluminação/área útil) e compara-se com uma densidade de potencia instalada limite por atividade e para cada nível de eficiência energética. Os pré-requisitos específicos do sistema de iluminação são a divisão de circuitos, com dispositivos de controle manual para acionamento independente da iluminação de cada ambiente; a contribuição da luz natural, sendo possível o acionamento independente das fileiras de luminárias mais próximas as aberturas externas e o desligamento automático do sistema de iluminação para ambientes maiores que 250m², que devem possuir dispositivo que permita o desligamento automático. A avaliação do sistema de condicionamento de ar é feita tanto para sistemas etiquetados como para os não etiquetados. Nos sistemas regulamentados pelo Inmetro, a própria ENCE do equipamento indica o nível do sistema de condicionamento de ar. Já no caso de sistemas não regulamentados pelo Inmetro a avaliação é feita a partir das especificações dos diferentes componentes do sistema e do COP (coeficiente de perfomance) para determinar o nível de eficiência. Quanto aos pré-requisitos específicos do condicionamento de ar, são avaliados para obtenção do nível A o isolamento térmico das tubulações que devem possuir espessura mínima, e o condicionamento de ar por aquecimento que deve atender a indicadores mínimos de eficiência energética como um COP maior ou igual a 3,0W/W. Tendo-se o equivalente numérico de cada sistema individual, para obter-se a classificação geral é aplicada a equação da pontuação total, na qual são atribuídos pesos para cada sistema individual, 30% para envoltória, 30% para o sistema de iluminação e 40% para o sistema de condicionamento de ar, e soma-se a isso eventuais bonificações alcançadas no projeto. Página39

40 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura Figura 8 - PT - Pontuação total Existem ainda pré-requisitos gerais para cada nível, são eles: possuir circuitos elétricos separados por uso final; e em edificações com elevada demanda de água quente apresentar estimativa da demanda atendida por sistemas que atendam ao RTQ-C. Desta forma tem-se o Nível de Eficiência Energética Geral do Projeto, pelo Método Prescritivo.

41 2.3 Método de Simulação O método de simulação é utilizado quando o método prescritivo não pode ser aplicado edifícios e ambientes de permanência prolongada não condicionados, ou seja, ventilados naturalmente e ainda quando o edifício possui estratégias bioclimáticas que permitem soluções passivas de condicionamento da envoltória, as quais não são consideradas no método prescritivo. Em edificações onde o PAFt (Percentual de área de abertura na fachada total) é elevado, os vidros possuem alto desempenho e os elementos de sombreamento são diferenciados por orientação, recomenda-se utilizar o método de simulação. Nos edifícios que possuem ventilação natural é obrigatório comprovar por simulação que o ambiente interno de permanência prolongada das áreas não condicionadas proporciona Página41

42 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura temperaturas dentro da zona de conforto durante um percentual de horas ocupadas. O percentual de horas ocupadas em conforto (POC) alcançado na simulação indica o equivalente numérico de ventilação, a ser utilizado na equação da pontuação total. POC EqNumV Nível >80 5 A B C D >50 1 E Tabela 2 -Classificação do Nível de Eficiência Energética de acordo com o percentual de conforto O solicitante especifica qual a hipótese de conforto a ser adotada dentre as descritas nas normas pertinentes. Este método de simulação pode ser utilizado também quando avaliados edifícios condicionados artificialmente. Neste caso, compara-se o desempenho do edifício proposto (real) com um edifício similar (de referência), cujas características devem estar de acordo com o nível de eficiência pretendido. Através da simulação, compara-se o consumo de energia anual do projeto proposto (real) com o consumo de energia anual do projeto de referência, demonstrando que este consumo do projeto proposto é igual ou menor do que o consumo do edifício de referência do nível atingido.

43 Para o método de simulação também existem pré-requisitos específicos, são eles: o programa de simulação, que deve ser validado pelo ASHRAE Standard 140 e o arquivo climático utilizado, que deve atender algumas características específicas. 2.4 Bonificações Página43 Após ser realizada a avaliação do edifício, o mesmo pode receber até um ponto na classificação geral por iniciativas que aumentem sua eficiência. Para o método de simulação, as

44 bonificações só podem ser adicionadas na classificação geral se essas iniciativas não tiverem sido simuladas para a obtenção do nível de eficiência energética. As iniciativas, que devem ser justificadas e ter sua economia gerada comprovada, podem ser: Sistemas e equipamentos que racionalizem o uso de água Sistemas ou fontes renováveis de energia: o Edifícios com demanda de água quente, utilizar sistema de aquecimento solar; o Energia eólica ou painéis fotovoltaicos. Sistemas de cogeração e inovações técnicas ou de sistemas: o Iluminação natural que comprovem o aumento da eficiência energética da edificação. Elevadores com nível A pela norma VDI 4707.

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46 3. MEDIDAS DE EFICIENTIZAÇÃO DO BLOCO B

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48 3.1 Características climáticas de Brasília O distrito Federal caracteriza-se como clima Tropical de Altitude com duas estações bem definidas: quente e úmida (de outubro a abril) e seca (de maio a setembro). Apresenta características de clima tropical úmido no período chuvoso, e de clima tropical seco no período seco. A temperatura média anual é de 21,2 C e a umidade relativa é de 67,6%. No período seco a temperatura média é de 20,4 C e a umidade média é de 57,4%. Já no período quente e úmido a temperatura média é de 21,7 C e a umidade média é de 74,9%.

49 3.2 BLOCO B Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura Este trabalho foi elaborado a partir dos produtos do edital PNUD_BRA09_G31-2. O Bloco B é o edifício que abriga os Ministérios do Meio Ambiente e da Cultura, na Esplanada dos Ministérios em Brasília, a qual é formada por 17 prédios dispostos em sequência com a mesma conformação ao longo do eixo monumental. Página49

50 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura

51 O edifício, construído em 1958, apresenta volume prismático com formato retangular, com largura e comprimento na proporção de aproximadamente 1:6, com nove pavimentos, apresentando as fachadas maiores, com aberturas de piso ao teto, expostas à radiação solar com orientações de 108 /288 (Leste/Oeste) e as fachadas menores, cegas, com orientações de 18/198 (Norte/Sul). (NICOLETTI, 2009) Na década de 70 foram incorporados na fachada oeste brises verticais móveis, com lâminas verticais em chapa de aço galvanizada e pintura na cor verde. Figura 9 - Fachada oeste com brises Página51

52 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura Figura 10 - Bloco B - Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura 3.3 Medidas de Eficientização em Prédio Público O aprendizado da economia de energia exige mudança de comportamento e de hábitos de consumo, associado à prática de adquirir e utilizar equipamentos e sistemas com tecnologia mais moderna e de alta eficiência. Conhecendo o tipo de consumo no uso da eletricidade, identificando os pontos de desperdícios e as possibilidades de economia, é possível reduzir os gastos mensais da fatura de energia elétrica.

53 Mais especificamente, no setor público, o administrador público deverá conhecer a edificação em detalhes, para poder criar mecanismos que promovam o uso racional de energia elétrica em suas instalações. Um plano de economia de energia elétrica de uma edificação deve seguir alguns passos básicos para que seja efetiva sua ação, tais como: Estudar as faturas ou contas de energia elétrica mensais, dos últimos doze meses, pelo menos (o ideal é que seja feita uma análise de 24 meses); Traçar o perfil de consumo; Verificar a adequação tarifária da eletricidade; Fazer um levantamento dos equipamentos instalados e seus respectivos regimes de funcionamento verificar os dados elétricos, modelo, ano de fabricação e se possuem Selo Procel; Verificar os hábitos de consumo dos usuários. A partir dessas informações é possível entender a dinâmica da edificação, e, com isso, estabelecer ações e metas para a economia da energia, a fim de obter resultados satisfatórios. Certos conceitos associados ao consumo da energia elétrica auxiliaram o administrador a entender o assunto em mais detalhes. DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO É o primeiro instrumento para garantir o sucesso do programa de conservação de energia. Neste documento constará o retrato dos sistemas de uso-final da energia da edificação e serão apresentadas as medidas economicamente viáveis, que deverão ser implementadas para a garantia sinérgica desses sistemas e usuários, com a maior eficiência e conforto possíveis. ANÁLISE TARIFÁRIA Avaliação qualitativa das faturas mensais de consumo de eletricidade, com objetivo de analisar a classificação tarifária e sua adequação à realidade de consumo e demanda da edificação. Este estudo deve basear-se num prazo mínimo de 24 meses. Página53

54 seca u mi do umido seca Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura FATOR DE CARGA É o índice que determina se a energia elétrica está sendo consumida de forma eficiente e sem desperdícios, que relaciona a demanda média registrada em determinado período, e a demanda máxima medida neste mesmo período. A escala de variação é de 0 a 1, onde quanto mais próximo de 1 melhor será a utilização da eletricidade. As contas de energia elétrica do Bloco B foram cedidas pelos Ministérios, o que possibilitou uma análise do consumo do edifício. Partindo dessa primeira análise, foi possível verificar a possibilidade de adequação na contratação de demanda, e também, quanto do consumo total seria possível reduzir. Agosto Consumo Bloco B Junho Abril Fevereiro kwh Fponta kwh Ponta Dezembro Outubro Agosto *O horário de ponta é compreendido entre 18 e 21 horas.

55 3.4 Tipos de ações Para o Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura (MMA e MinC), foram propostas 5 tipos de ações que visam a melhoria da eficiência energética da edificação em termos de consumo e economia. Como parte integrante de cada uma das ações, foram propostas 11 diferentes medidas de conservação de energia (MCE). A fim de adequar o sistema de iluminação do prédio, para atender os níveis de iluminância estabelecidos em norma (NBR ISO 8995), foi necessário implementar uma Medida de Correção (MC) que é uma ação fundamental para os objetivos de etiquetagem do edifício. Nesta MC, está prevista a manutenção das luminárias atuais, realizando a troca dos reatores e das lâmpadas. Dentre as 5 ações testadas, 3 foram escolhidas pela viabilidade econômica (Ações do Tipo 1, Ações do Tipo 2 e Ações do Tipo 4). A Ação do Tipo 1 visa a conscientização dos usuários, considerando a experiência do PROBEN (Programa de Bom Uso Energético) da UFPEL. A Ação do Tipo 2 testa a inovação tecnológica de equipamentos e sistemas. A inovação tecnológica da envoltória é abordada na Ação do Tipo 3. A gestão do edifício é discutida na Ação Tipo 4. E a útima, Ação do Tipo 5, relaciona a inovação tecnológica dos fechamentos internos. Página55

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57 3.5 Ações do Tipo 1 As ações do tipo 1 são vinculadas à conscientização dos usuários dos espaços, no que diz respeito ao uso e acionamento de sistemas de ar condicionado, iluminação, esquadrias e de proteção solar. Aspectos como os setpoints de resfriamento e o acionamento do sistema de iluminação artificial estão ligadas às ações de inovação tecnológicas. Essas iniciativas interferem diretamente no consumo do edifício, sem impactar na avaliação do RTQ-C. As Ações do Tipo 1 integram a alteração da temperatura de setpoint do sistema de ar condicionado, com a operação do sistema de proteção solar (existente na fachada oeste de todos os blocos da Esplanada dos Ministérios) e com a implementação de controle de iluminação. Os brises foram simulados quanto às várias possibilidades de posicionamento, tendo no total 7 possíveis configurações de modelos: R01 Brises abertos e sem nenhum tipo de controle do sistema de iluminação; R02 - Brises fechados e sem nenhum tipo de controle do sistema de iluminação (Cenário base utilizado para comparação em todas as MCEs); R03 Brises abertos com controle de iluminação (dimerização linear com setpoint em 500 lux) em todos os ambientes com aberturas translúcidas; R04 Brises fechados com controle de iluminação (dimerização linear com setpoint em 500 lux) em todas os ambientes com aberturas translucidas; R05 Brises abertos no período da manhã e fechados no período da tarde, com controle de iluminação (dimerização linear com setpoint em 500 lux) em todos os ambientes com aberturas translúcidas Página57

58 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura R06 Brises abertos no período da manhã e diferentes posições no período da tarde para bloquear a incidência de sol direta - com controle de iluminação (dimerização linear com setpoint em 500 lux) em todas os ambientes com aberturas translúcidas; R07 Brises com controle automático por radiação, 120 W/m 2, e com controle de iluminação (dimerização linear com setpoint em 500 lux) em todos os ambientes com aberturas translucidas. Figura 11 - Comparação de consumo com arrefecimentos entre as 7 revisões do modelo

59 Figura 12 - Comparação de consumo com iluminação entre as 7 revisões do modelo Figura 13 - Comparação de consumo e demanda entre as 7 revisões do modelo Os brises instalados na fachada oeste, são dispositivos móveis, podendo ser mais ou menos eficientes, de acordo com o seu acionamento. A incidência direta de radiação solar, aumenta a temperatura no ambiente e, consequentemente, o consumo de energia para resfriamento. Por essa razão, ativar os brises, para que seja feito o bloqueio da radiação solar, os torna mais eficientes. Página59

60 A melhor alternativa, em relação à posição, para diminuir consumo de energia, nesta ação, propõe que os brises mantenham-se fechados no período da tarde, bloqueando a radiação solar direta nos ambientes internos. Para o período da manhã, os brises podem ser acionados opcionalmente, conforme melhor convenha os ocupantes das salas. A MCE 4 sugere a instalação de sistema de controle de iluminação dimerização linear com setpoint em 500lux em todos os ambientes com aberturas translúcidas. Esta medida pode reduzir em até 58% o consumo de energia com iluminação e 16% com arrefecimento. Já a demanda pode chegar a 11% menos que a atual operação e o consumo total ser reduzido em 19%. As análises das MCEs foram feitas por duas variáveis que determinam a viabilidade econômica de tal medida. A relação de custo benefício (RCB) possibilita inicialmente avaliar se a medida considerada tem viabilidade do ponto de vista econômico, pois quando esse quociente é menor que 1 significa que os custos são inferiores aos benefícios. O Payback é definido como o tempo de retorno do investimento. Para a MCE 4, o RCB é de 0,83 e o payback simples acontece em 3,3 anos. Figura 14 dimerização linear com setpoint em lux

61 Uma análise in loco do sistema de condicionamento de ar apontou a temperatura de 21 C como a de setpoint do atual sistema. A MCE 5 objetiva a redução do consumo e da demanda do Bloco B com base no aumento da temperatura de setpoint para 24 C, a qual encontra-se no intervalo recomendado pela NBR (2008). Esta medida pode reduzir em até 7% o consumo de energia, como também uma redução média de 11% na demanda. Temperatura de conforto recomendada pela NBR : entre 22,5 a 25,5 para umidade relativa (UR) de 65% e entre 23 a 26 para UR de 35%. Esses intervalos são estipulados para verão. A MCE 5 não apresenta custo, nesse sentido possui um payback simples imediato. 3.6 AÇÕES DO TIPO 2 As ações do tipo 2 apresentam inovação tecnológica. Elas integram o controle de iluminação conjuntamente com o posicionamento dos brises, e substituição do sistema de ar condicionado existente nos pavimentos térreo e subsolo do Bloco B por sistema VRF. Figura 15 - sistema de condicionamento de ar VRF Unidade condensadora e unidade evaporadora Página61

62 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura O acionamento dos brises e controle de iluminação (MCE 4) apresentam as mesmas vantagens previamente apresentadas nas Ações do Tipo 1. Como forma de aumentar o benefício gerado pelo controle de iluminação, sugere-se a aquisição de reatores dimerizáveis já no momento da Medida de Correção, evitando custos duplicados e futuros, uma vez que estaria substituindo troca de reatores e serviços dobrados. Para a MCE 4, o RCB é de 0,83 e o payback simples acontece em 3,3 anos. Figura 16 - sensor de presença DIM MICO (OSRAM) A troca dos aparelhos de climatização artificial por sistema VRF no subsolo (MCE 10) gera uma redução média de 5% no consumo da edificação e 5% na demanda. Essa medida de conservação de energia tem um RCB de 2,15 e um payback simples de 19 anos. Figura 17 - Bloco B subsolo em primeiro plano - Modelo utilizado na simulação computacional

63 Consumo Anual (kwh) Base set point 21 Figura 18 Redução no consumo (kwh) com base na MCE 10 O Bloco B já possui sistema VRF, com nível B de eficiência energética. Por essa razão, implementar aparelhos mais eficientes em todos os ambientes (MCE 2), não apresentou vantagem econômica para essa medida. O tempo de retorno para essa medida de conservação de energia seria de 39 anos, muito superior à vida útil do equipamento, indicada pelo fabricante e um RCB de 4,48. Considerando que os outros edifícios da Esplanada dos Ministérios não possuam esse tipo de equipamento, fazer a instalação desse tipo de sistema poderia beneficiar as questões econômicas e de eficiência energética. 3.7 AÇÕES DO TIPO 4 A ação do tipo 4 é relativa à gestão do edifício e apresenta a medida de conservação de energia 1 (MCE 1), referente à contratação de demanda, ou seja, adequar o contrato de fornecimento de energia ao que é evidentemente necessário. A demanda de energia é sempre o valor de potência que uma determinada carga necessita para seu funcionamento, e cada equipamento possui a sua respectiva demanda para executar suas tarefas. A soma das várias demandas pertencentes aos diversos equipamentos existentes Página63

64 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura em uma instalação representará a demanda de potência elétrica da instalação durante determinado intervalo de tempo. Os medidores de demanda das concessionárias efetuam a integração dos valores medidos a cada 15 minutos, e o maior destes valores registrados dentro desses períodos ao final de 30 dias de medição será o valor da demanda medida contida na conta de fornecimento de energia da unidade consumidora. Já a estrutura tarifária é o conjunto de tarifas aplicáveis aos componentes de consumo de energia elétrica e/ou demanda de potências ativas de acordo com a modalidade de fornecimento. As tarifas de energia elétrica variam de acordo com a opção tarifária firmada entre a concessionária e o consumidor. Se a unidade consumidora receber a energia em baixa tensão (Grupo B), pagará somente o consumo mensal em kwh. Caso receba energia elétrica em média tensão (Grupo A), pagará conforme contrato firmado com a concessionária pelos valores de demanda em kw nas opções de Tarifa Convencional, Horo-sazonal verde ou azul, além do consumo mensal em kwh. Para este grupo é prevista tarifa de ultrapassagem que é aplicável sobre a diferença positiva entre a demanda medida e a contratada, quando exceder os limites estabelecidos. O enquadramento tarifário objetiva ajustar o contrato de fornecimento de energia elétrica da unidade consumidora com a concessionária para que resulte em menor valor de pagamento da conta de energia. No MMA/MINC são duas as possibilidades de contratação de energia, a horo-sazonal AZUL e a horo-sazonal VERDE. As tarifas horo-sazonais são as chamadas tarifas diferenciadas, onde a demanda de potência e os consumos de energia elétrica são faturados segundo sua ocorrência ao longo do dia - ponta e fora de ponta. Tarifa horo-sazonal AZUL: nesta estrutura tarifária, a maior repercussão está na tarifa aplicada na demanda de potência (kw). A relação entre a tarifa da demanda de energia elétrica utilizada no horário fora de ponta e no horário de ponta é em torno de 1 para 3, ou seja, as

65 demandas são medidas separadamente, por segmento horário (ponta e fora de ponta), e, também, faturadas separadamente, sendo que a tarifa para demanda de ponta é em torno de 3 vezes o valor da tarifa fora de ponta (Grupo A4). Com a expressiva diferença de custo entre a demanda de energia apurada nas horas de ponta e a apurada nas horas fora de ponta, não é uma tarifa recomendada para consumidores que, em decorrência do regime de suas atividades, não possam desligar equipamentos que representem no mínimo 50% da carga (demanda) no intervalo de horas considerado como horário de ponta; a partir deste mínimo, quanto mais carga for desligada, maior o benefício na fatura, podendo atingir 30 % da conta normal. A escolha desta tarifa exige rigoroso controle por parte do consumidor, na medida em que uma ultrapassagem de demanda (uso além do contratado), principalmente no horário de ponta, causa um forte impacto na fatura. Simulação da recontratação de demanda e mudança de modalidade para quatro meses O trabalho desenvolvido para a análise de demanda, para uma possível recontratação, considerou 12 meses de referência agosto de 2012 a agosto de A partir dessa primeira avaliação foi possível simular a economia gerada, apenas com a recontratação de demanda, das últimas 4 contas de fornecimento de energia elétrica, referentes a setembro, outubro, novembro e dezembro de 2013, com a atual tarifa contratada - horo-sazonal AZUL. Fazendo uma simulação de contratação de tarifa horo-sazonal VERDE é possível verificar uma economia no período de 4 meses de R$ ,20. Página65

66 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura Recontratação de demanda e mudança de modalidade DEZEMBRO Tarifa horo-sazonal VERDE NOVEMBRO Tarifa horo-sazonal AZUL OUTUBRO SETEMBRO , , , , ,00

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68 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura Uma segunda análise, considerando os 12 meses previamente estudados, mostrou que, se há um ano atrás, a recontratação de demanda já houvesse acontecido, a economia acumulada, apenas para o Bloco B da Esplanada dos Ministérios seria de R$ ,75.

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70 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura 4. DOCUMENTOS NECESSÁRIOS PARA ETIQUETAGEM DE PRÉDIO PÚBLICO MÉTODO DE SIMULAÇÃO

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72 P ara obter a Etiqueta PBE Edifica é necessário contatar um OIA - Organismo de Inspeção Acreditado. Os OIAs constituem-se de pessoas jurídicas, de direito público ou privado, cuja competência é reconhecida formalmente pela Cgcre - Coordenação Geral de Acreditação do Inmetro. O envio da documentação deve ser feito conforme descrito no Formulário de Solicitação de Etiquetagem (Anexo Geral I) do RAC - Requisitos de Avaliação da Conformidade para Eficiência Energética de Edificações (INMETRO, 2013). A documentação de projetos, dos memoriais e das especificações descritas a seguir deve ser entregue em arquivos digitais, em formatos *.dxf (projetos) e *.pdf (outros documentos), mas não limitados a somente estes. O OIA indicará quais os formatos dos arquivos para a entrega. Os documentos necessários para a inspeção por meio do método de simulação estão descritos a seguir de acordo com o responsável pela simulação: solicitante ou OIA. 4.1 Responsável - Solicitante A seguir são descritos os documentos necessários para solicitar a Etiqueta Nacional de Conservação de Energia. 4.2 ENCE parcial de Envoltória Plantas baixas de todos os pavimentos, com norte geográfico; Planta de cobertura, com identificação das superfícies opacas, transparentes e translúcidas; Cortes longitudinais e transversais, com detalhe das aberturas e proteções solares, quando existentes; Fachadas, com identificação das superfícies opacas, transparentes e translúcidas; Projeto e detalhamento das esquadrias, contendo área total de vidro;

73 Declaração contendo tabelas com as seguintes informações: o Área total de cada pavimento; o Volume da edificação; o Área real e de projeção de cada tipo de cobertura; o Área de fachadas incluindo a área de cada tipo de superfície externa; o Quantidade e área das aberturas por tipo de esquadria; o Relação dos tipos de paredes externas e cobertura dos ambientes com as composições de materiais; o Comprovação da exclusão da absortância solar de superfície devido ao sombreamento, caso solicitado. 4.3 ENCE parcial do Sistema de Iluminação Projeto Luminotécnico e/ou elétrico; Declaração contendo quadro com as seguintes informações: o Áreas úteis dos ambientes e a atividade correspondente; o Indicar em quais ambientes o solicitante deseja a consideração dos parâmetros K e/ou RCR. 4.4 ENCE parcial do Sistema de Condicionamento de Ar - Condicionadores de ar etiquetados pelo Inmetro: o Projeto de condicionamento artificial de ar; o Declaração contendo: Potência e o nível de eficiência energética de cada aparelho; Diâmetro e material do isolamento das tubulações. Página73 Condicionadores de ar não etiquetados pelo Inmetro:

74 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura o Projeto de condicionamento de ar; o Laudo técnico do projetista: com ART, comprovando os níveis de eficiência dos equipamentos. o Memorial descritivo com características e especificações técnicas do sistema e seus componentes; o Memorial de cálculo da carga térmica dos ambientes ou zonas térmicas. Condicionadores de ar etiquetados e/ou não etiquetados pelo Inmetro: o Declaração contendo quadro com áreas úteis dos ambientes, nome dos ambientes e tipo de condicionamento de ar. 4.5 ENCE geral da edificação Documentação previamente descrita para cada sistema parcial; Projeto Elétrico: o divisão de circuitos e quadros com a distribuição de cargas; Sistema de aquecimento de água (documentação conforme Anexo B do RAC) Bonificações o Uso racional de água Projeto hidrossanitário; Memorial de cálculo do projeto hidrossanitário; Declaração informando o tipo e quantidade de equipamentos economizadores; Projeto do sistema de acumulação de uso de água pluvial e/ou outras fontes alternativas de água, caso existente;

75 Memorial de cálculo do projeto do sistema de acumulação de uso de água pluvial e/ou outras fontes alternativas de água, caso existente. o Sistemas ou fontes renováveis de energia e/ou sistema de cogeração inovações técnicas: Projetos especiais Memorial de cálculo de projetos especiais o Elevadores Declaração contendo: quantidade, tipo, velocidade nominal, categoria de uso, número de paradas, distância média de viagem e carga nominal. Laudo do fabricante 4.6 Documentos adicionais para avaliação por Simulação Declaração de conformidade do profissional responsável pela simulação; Formulário de Solicitação de Etiquetagem; Termo de ciência sobre o entorno; Documentos contendo informações sobre o entorno; o Fotografias, volumetria e planta de situação e elevações cotadas das edificações vizinhas que façam parte da simulação; o Croquis da modelagem do(s) volume(s) das edificações vizinhas, dando preferência a arquivo de saída do próprio programa, se ele o fornecer; Descrição das características do modelo de simulação da edificação; Declaração informando o arquivo climático adotado; Croqui da geometria dos modelos; Declaração informando o programa computacional utilizado; Relatório contendo os resultados da simulação dos casos da norma ASHRAE 140; Arquivo com as características de entrada do modelo da edificação real; Página75

76 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura Arquivo de entrada dos dados caso o OIA considerar pertinente; Relatórios de saída: o Geometria dos modelos, com indicação do Norte; o Relatórios de erros o Justificativa de avaliação das horas não atendidas pelo sistema de condicionamento de ar. Memorial de simulação: o Identificação e qualificação do simulador; o Padrões de uso dos diversos sistemas e ocupação das zonas térmicas; o Uso de sombreamento; o Sistemas que compões a edificação o Apresentar a taxa de renovação de ar em atendimento a NBR para o sistema de condicionamento de ar; o Lista de considerações adotadas na modelagem virtual para representar a edificação real, bem como limitações do programa na simulação de determinadas estratégias de eficiência; o Descrição das estratégias de eficiência para bonificações com embasamento técnico coerente que justifique as economias de energia alcançadas; o Relatório resumo dos dados de entrada e saída no formato do programa de simulação adotado. Caso o programa não emita tais relatórios, enviar imagens de cópia de telas que confirmem tais informações; o Origem do arquivo climático. Relatório das propriedades térmicas:

77 o Especificação das propriedades dos componentes opacos, com espessura (m), condutividade térmica (W/m), densidade (kg/m³), calor específico (kj/kgk), emissividade (ondas longas), absortância solar (ondas curtas) o Especificação das propriedades térmicas e ópticas dos componentes transparentes e translúcidos. Edificação ventilada naturalmente Memorial descritivo o Indicação de sistemas mecânicos de ventilação e sua especificação o Rugosidade do entorno o Coeficientes de pressão e descarga o Aberturas Declaração sobre a hipótese de conforto Declaração sobre as horas ocupadas Declaração sobre trocas de ar Relatório de saída o Geometria do modelo real, com indicação do Norte geográfico o Relatórios de erros ocasionados na simulação do modelo real, justificados; o Temperaturas do ar e operativas dos ambientes avaliados, em planilha eletrônica; o Horas ocupadas em conforto dos ambientes de permanência prolongada não condicionados. 4.7 Responsável OIA Deve ser enviada toda a documentação descrita nos itens 4.1.1, 4.1.2, e 4.1.4, além dos documentos solicitados pelo OIA.. Página77

78 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura 5. CHECKLIST DO GESTOR PARA OTIMIZAR O USO DE ENERGIA

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80 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura 5.1 Iluminação artificial Medidas para redução do consumo de energia elétrica pelo Sistema de Iluminação Artificial segundo orientações do Procel: Usuário Desligar luzes dos ambientes quando não estiverem em uso, assim como iluminação ornamental; Ligar sistema de iluminação somente onde não houver iluminação natural suficiente e momentos antes do início do expediente; Figura 19 - Dimerização do sistema de iluminação - Fonte: MME, 2009 Manutenção Manter limpas lâmpadas e luminárias para permitir a reflexão máxima da luz; Quando realizar a troca de lâmpadas queimadas, esta deve ser feita por lâmpada com as mesmas características da anterior; Instalação Nos espaços exteriores reduzir a iluminação em áreas de circulação, estacionamentos e garagens, quando possível e sem prejuízo da segurança; Usar preferencialmente luminárias abertas, retirando, quando possível, o protetor de acrílico.

81 Substituir lâmpadas incandescentes por fluorescentes compactas e fluorescentes normais por modelos eficientes com reator eletrônico. Nas áreas externas dar preferência para lâmpadas de vapor de sódio a alta pressão; Usar reatores eletrônicos com alto fator de potência; Usar luminárias reflexivas de alta eficiência, com superfícies interiores desenhadas de forma a distribuir adequadamente a luz. Refletores de alumínio anodizado são os mais eficientes; Controlar a iluminação externa por timer ou fotocélula; Utilizar interruptores para setorização; Setorizar os circuitos a fim de aproveitar a iluminação natural Utilizar sensores de presença nos ambientes pouco utilizados. O aumento excessivo do número de acendimentos de lâmpadas reduz sua vida útil, portanto, em locais de pouco tempo de permanência e com elevada intermitência de ocupação, o uso de lâmpadas fluorescentes não é adequado. Nestes casos faz-se necessário uma avaliação de custo benefício; Rebaixar as luminárias quando o pé-direito for alto, reduzindo, consequentemente, a potência total necessária; Página81

82 Guia prático de Eficiência Energética Reunindo a Experiência do Projeto de Etiquetagem: Ministério do Meio Ambiente e Ministério da Cultura Projetar iluminação localizada quando a atividade assim a exigir, reduzindo proporcionalmente a iluminação geral do ambiente; Instalar nas áreas próximas às janelas circuitos independentes e sensores com fotocélula, que ajustam automaticamente os níveis de iluminação necessários para complementar a luz natural; Paredes, pisos e tetos devem ser pintados com cores claras que exigem menos nível de iluminação artificial. A redução de carga de iluminação reduz como consequência a carga térmica para o condicionamento de ar; 5.2 Iluminação natural Medidas de operação de janelas para redução do consumo de energia elétrica com iluminação: Manter janelas abertas, favorecendo a iluminação natural; Quando as janelas estiverem abertas, proporcionando iluminação natural, desligar fileira de luminárias próximas às janelas; Ter o cuidado de barrar a radiação solar direta, evitando ofuscamento no plano de trabalho e também o ganho de calor desnecessário pela radiação solar;