ETIQUETAGEM DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS

Transcrição

1 ETIQUETAGEM DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS Profª Drª Cláudia Naves David Amorim LACAM Laboratório de Controle Ambiental e Eficiência Energética Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de Brasília lacam@unb.br clamorim@unb.br

2 PROGRAMA 1.INTRODUÇÃO 2.ETIQUETAGEM DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS 3.ETIQUETAGEM COMERCIAL 4.ETIQUETAGEM RESIDENCIAL 5.CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS

3 Desenvolvimento sustentável... Mudança de paradigma

4 Sustentabilidade: palavra de ordem do milênio Eficiência Energética: uma das prioridades

5 Consumo energético no Brasil Fonte: Balanço Energético Nacional 2005

6 Fonte: Adaptado de CEB, 2011 CONSUMOS CRESCENTES NOS SETORES RESIDENCIAL E COMERCIAL

7 Eficiência energética em edifícios Eficiência energética Obtenção de um serviço com baixo dispêndio de energia. Um edifício quando proporciona das mesmas condições ambientais que outro com menor consumo de energia, é mais eficiente. (LAMBERTS et al, 1997) Racionamento Conceito mutilador da qualidade de vida (MARQUES, HADDAD e MARTINS, 2006) Eficiência energética racionamento de energia

8 Eficiência energética garante conforto ambiental? Eficiência energética deve, por princípio, garantir qualidade (conforto ambiental) Mas... -O conforto ambiental exige estratégias que podem ir além da eficientização -Muitas vezes não épossível obter conforto com estratégias passivas -Equipamentos e tecnologias devem ser o mais eficientes possível, mas como complemento de um bom projeto arquitetônico

9 Eficiência Energética em Edificações (EEE) Até pouco tempo: conceito ligado aos sistemas iluminação e ar condicionado HOJE: ARQUITETURA TEM PAPEL FUNDAMENTAL Parte do consumo energético deve-se ao desperdício de energia, conseqüência da escolha de padrões arquitetônicos inadequados ao contexto climático... Projeto concebido adequadamente desde o início: 50% de economia Reformas potencial de 30 a 50% de economia

10 BRASÍLIA... transformação das fachadas (espelhos) Edificações comerciais, de serviços e públicas

11 BRASÍLIA... transformação das fachadas (fechamento com vidros) Edificações residenciais

12 12 A metamorfose da arquitetura... Antes depois... Brises originais Pele de vidro Setor Bancário Sul - Brasília

13 Coletor solar?? TRE - Brasília

14 Controle solar Elementos de proteção solar em 237 edifícios de escritórios em Brasília (Silva, 2007; Lima, 2010) Edifícios localizados no Setor de Autarquias Norte e Sul (SAUN/SAUS), Setor Bancário Norte e Sul (SBN/SBS), Setor de Rádio e Televisão Sul (SRTVS), Setor de Grandes Áreas Sul(SGAS), Setor de Edifícios Públicos Sul (SEPS), Setor de Administração do DF1 (SADF), Setor de Administração Federal Sul (SAFS), Esplanada dos Ministérios e Praça dos Três Poderes.

15 Projeto para eficiência energética (edifício novo ou retrofit) COMO? Reduzir demanda de resfriamento, ventilação, iluminação ARQUITETURA Atender àdemanda se possível com meios passivos ventilação natural, resfriamento por ventilação noturna, iluminação natural, etc ARQUITETURA Atender àdemanda remanescente através de meios mecânicos/elétricos eficientes e bem controlados SISTEMAS E AUTOMAÇÃO (BURTON, 2001)

16 O projeto eficiente: COMPLEXO EXIGE MAIOR METODOLOGIA EXIGE MAIOR DETALHAMENTO EXIGE FORMAÇÃO ESPECÍFICA E PARTICIPAÇÃO DE ESPECIALISTAS, ÀS VEZES Realiza um compromisso entre as várias exigências projetuais, otimizando o projeto Ed. Comercial - Malásia Arq. Ken Yeang

17 Questões relacionadas ao projeto: Implantação: Orientação e assentamento no terreno Forma: compacidade, área de superfície exposta, profundidade Envoltória: - proporção e dimensão das aberturas -elementos de proteção e controle Materiais: fator solar, transmitância térmica, isolamento térmico, transmissão da luz visível Componentes e estratégias complementares Iluminação artificial, condicionamento de ar, controles e automação

18 Implantação e orientação: Esplanada dos Ministérios - Brasília

19 Eficiência energética em edificações: histórico Lei nº10.295, n de 17 de outubro de 2001 Dispõe e sobre a Política Nacional de Conservaçã ção o e Uso Racional de Energia Visa desenvolver a eficiência energética no país Decreto nº n 4.059, de 19 de dezembro de 2001 Regulamenta a Lei n o (Lei da Eficiência Energética) Institui o Comitê Gestor de Indicadores e Níveis N de Eficiência Energética CGIEE Os níveis n mínimos m de eficiência energética deverão o ser estabelecidos segundo regulamentaçã ção o específica O MME constitui um Grupo TécnicoT que adota procedimentos para avaliaçã ção o da eficiência energética das edificaçõ ções e cria indicadores técnicos referenciais do consumo de energia destas edificaçõ ções

20 E por fim... REGULAMENTO TÉCNICO DA QUALIDADE DO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS COMERCIAIS, DE SERVIÇOS E PÚBLICOS BRASIL Entra no grupo de países que classificam a EE das suas edificações

21 OS REGULAMENTOS : RTQ-C e RTQ-R Foram desenvolvidos a partir de estudos de mais de 6 anos por Universidades Federais (LABEEE -UFSC e representantes de outras universidades) Totalmente pensado para a realidade brasileira, contemplando a diversidade de climas, tipologias e sistemas construtivos encontrados em nosso território.

22 OS REGULAMENTOS : RTQ-C e RTQ-R Quais tipologias são avaliadas? Regulamento Técnico da Qualidade (RTQ-C) do Nível de Eficiência Energética de Edificações Comerciais, de Serviços e Públicos primeiras etiquetas em Regulamento Técnico da Qualidade (RTQ-R) do Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais primeiras etiquetas em 2010.

23 RTQ-C Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Públicos, Comerciais e de Serviços especifica requisitos técnicos, bem como os métodos para classificação de edifícios comerciais, de serviços e públicos quanto àeficiência energética. PUBLICADO POR PORTARIA MDIC Nº163, EM 08/06/2009

24 RTQ-C A etiqueta poderá ser outorgada para: Novas Edificações Edificações Existentes acima de 500m2 atendidas por tensão igual ou superior a 2,3 kv Etiqueta Nacional de Conservação de Energia - ENCE AS PRIMEIRAS ETIQUETAS FORAM LANÇADASEM ADASEM 02 DE JULHO DE 2009

25 Método Prescritivo RTQ-C Níveis de eficiência (de A a E) para 3 quesitos: Pontuaçã ção o final a partir da equaçã ção o geral ENVOLTÓRIA + ILUMINAÇÃ ÇÃO O + CONDICIONAMENTO DE AR + BONIFICAÇÃ ÇÃO

26 Edifício, sala ou pavimento completo Envoltória Envoltória + Sistema de Iluminação Envoltória + Sistema de condicionamento de ar O RTQ-C: CERTIFICAÇÃO PARCIAL GERAL

27 O RTQ-C: adaptação ao clima Zona Bioclimática região geográfica homogênea quanto aos elementos climáticos que interferem nas relações entre ambiente construído e conforto humano de acordo com a NBR Parte 3.. Na NBR há uma lista com 330 cidades.

28 O RTQ-C: PRÉ-REQUISITOS GERAIS circuito elétrico com possibilidade de medição centralizada por uso final; aquecimento solar de água com coletor e reservatório térmico ou aquecedores a gás individuais com classificação A ou bomba de calor ou aquecimento por reuso de calor; aquecimento solar de água, máximo aproveitamento da área disponível; controle inteligente de tráfego; bombas de água centrífugas do PBE AouB A A A A Válidos para obter a classificação geral

29 O RTQ-C: ENVOLTÓRIA ASPECTOS DA ARQUITETURA ABORGAGEM NO RTQ-C MORFOLOGIA MATERIAIS FUNÇÃO FORMA ORIENTAÇÃO ABERTURAS PROTEÇÕES SOLARES FECHAMENTOS OPACOS FECHAM. TRANSLÚCIDOS IMPLANTAÇÃO Regulamento Específico: Comercial Fator de Forma e Fator de Altura Percentual de Abertura (PAFt) Percentual de Abertura (PAFt) Ângulos de Sombreamento (AVS e AHS) Transmitância e Absortância (pré-requisitos) Percentual de Abertura (PAF) e Fator Solar Se tem importância significativa, comprovar por simulação

30 O RTQ-C: ENVOLTÓRIA Envoltória (fachadas + cobertura) Cálculo do indicador de consumo : área de janelas existência e dimensão o de proteçõ ções solares tipo de vidro dimensões es da edificaçã ção o (forma, compacidade) zoneamento bioclimático brasileiro

31 O RTQ-C: ENVOLTÓRIA Envoltória (fachadas + cobertura) Pré-requisitos : transmitância ncia térmica t das fachadas e coberturas absortância dos revestimentos externos aberturas zenitais

32 O RTQ-C: avaliação de materiais Cada uma das camadas de um fechamento opaco tem uma resistência térmica diferente. O inverso da resistência total do fechamento é a transmitância térmica. RTQ avalia: Transmitância da Cobertura Transmitância das Paredes externas

33 O RTQ-C: avaliação de materiais Trecho da Tabela de Transmitâncias, capacidade térmica e atraso térmico (norma NBR )

34 RTQ avalia: Absortância da Cobertura Absortância das Paredes externas O RTQ-C: avaliação de materiais A absortância (α) é tabelada ou medida Fonte: LAMBERTS, R. PEREIRA, F. e DUTRA, L., Eficiência Energética na Arquitetura, PW ed., São Paulo, 1997

35 O RTQ-C: avaliação de materiais - vidros Fator Solar O FS é fornecido pelo fabricante

36 A ABCB C A ABB A Densidade de potência instalada para iluminação em cada ambiente (DPI=W/m²) Pré-requisitos de iluminação: Circuito exclusivo para iluminaçã ção; Acionamento independente de luminárias próximas àentrada de luz natural Ambientes com área maior que 250m² devem possuir dispositivo de desligamento automático tico O RTQ-C: SISTEMA DE ILUMINAÇÃO Para obtençã ção o de nível n A os três pré-requisitos requisitos devem ser atendidos

37 O RTQ-C: SISTEMA DE CONDICIONAMENTO DE AR Ar Condicionado de janela ou split: Classificaçã ção o adotada no Programa Brasileiro de Etiquetagem Pré-requisito requisito nível n A: ar condicionado de janela ou unidades condensadoras de split devem ter sombreamento permanente Sistema de condicionamento de ar central: Classificação o baseada na eficiência dos equipamentos fornecida pelo fabricante.

38 O RTQ-C: BONIFICAÇÕES Outros sistemas energeticamente eficientes. Até1 ponto (de 0 a 1) somado àpontuação geral. Iniciativas justificadas e a economia comprovada Iniciativas que podem elevar a classificação da edificação Uso racional de água: economia mínima de 40%; Aquecimento solar: fração solar mínima de 70%; Fontes renováveis de energia (eólico, fotovoltaico): economia mínima de 10%; Cogeração: economia mínima de 30%; Inovações que promovam a eficiência energética: economia mínima de 30%.

39 EDIFÍCIOS ETIQUETADOS

40 CENTRO DE TECNOLOGIAS SOCIAIS PARA A GESTÃO DA ÁGUA - CETRÁGUA

41 FACULDADE DE TECNOLOGIA NOVA PALHOÇA FATENP Santa Catarina

42 NOVO TERMINAL RODOFERROVIÁRIA DE BRASÍLIA LACAM -UnB

43 NOVA SEDE DO CONFEA CONSELHO FEDERAL DE ENGENHARIA, ARQUITETURA E AGRONOMIA BRASÍLIA -DF OFICIALIZADO EM JANEIRO DE 2012 em breve LACAM -UnB

44 Edifício Sede IV Banco do Brasil Brasília DF OFICIALIZADO EM NOVEMBRO DE 2011 LACAM -UnB

45 Estudos: sombreamento nas aberturas Otimização e adequação dos elementos existentes (brises) mantendo o padrão PERÍODO DO ANO HORAS DE SOL SITUAÇÃO ATUAL 22 Jun 24 Jul / 21 Mai 28 Ago / 16 Abr 24 Set / 21 Mar 20 Out / 23 Fev 22 Nov / 21 Jan 22 Dez 11:00 / 17:30 11:30 / 17:30 13:00 / 17:45 14:00 / 18:00 15:30 /18:00 sem ins. dir. sem ins. dir. Brise horizontal. Auto sombreamento do edifício Sombreamento dos brises existentes

46 Soluções propostas (Exemplo) Existente Proposta

47 Otimização Do Desempenho Térmico e Energético da Envoltória Intervalos dos níveis de eficiência Eficiência A B C D E lim mín lim máx IC = 196 A envoltória do edifício obterá Etiqueta A, com os brises propostos

48 Vistas internas com novos brises otimizados

49 MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA, BRASÍLIA - DF Esplanada Sustentável Edifícios tombados Poucas possibilidades de intervenção

50 Etiqueta de eficiência energética: situação atual SISTEMA ENVOLTÓRIA ILUMINAÇÃO CONDICIONAMENTO DE AR ETIQUETA GERAL ETIQUETA ATUAL C D C C

51 Possibilidades de melhoria SISTEMA ETQ ATUAL Hipótese 1 Hipótese 2 Hipótese 3 ENVOLTÓRIA C B B B SISTEMA DE ILUMINAÇÃO D C D B SISTEMA DE CONDICIONAMENTO DE AR C C B B GERAL C B B* A Foram feitas propostas de intervenção, de forma a melhorar a Etiqueta do edifício, que poderá chegar a A.

52 Nova sede Caixa Seguros ESTUDOS PARA ADEQUAÇÃO DO PROJETO A edificação é caracterizada por formato irregular com fachadas curvas nas orientações Nordeste/Sudoeste. Suas fachadas não apresentam saliências, recortes ou reentrâncias, sendo mais caracterizada por planos inteiriços recobertos por vidros. Não existem elementos de proteção solar.

53 Resultados Com os dados levantados, foi calculada a Etiqueta do Nível de Eficiência Energética da Envoltória do edifício, considerando o projeto atual, através da planilha desenvolvida pelo LACAM. A Etiqueta calculada, ainda sem o cálculo dos pré-requisitos, foi B CLASSIFICAÇÃO DE DESEMPENHO ENERGÉTICO DA ENVOLTÓRIA Dados do edifício Área de cobertura do edifício (m²) Apcob 1257,02 Área de projeção do edifício (m²) Ape 1041,92 Área total de piso (m²) Atot 20838,54 Intervalos dos níveis de eficiência (tabela 3.4, p.26) Área da envoltória (m²) Aenv 12521,03 Eficiência A B C D E Ângulo Vertical de Sombreamento (graus) AVS 0,00 lim mín - 121,96 174,08 226,19 278,31 Ângulo Horizontal de Sombreamento (graus) AHS 0,00 lim máx 121,95 174,07 226,18 278,30 - Percentual de Abertura na Fachada (adimensional) PAFT 0,32 Volume total da edificação (m³) Vtot 74577,19 FATOR DE FORMA de cálculo (Aenv/Vtot): 0,17 Fator solar FS 0,26 FATOR DE ALTURA (Apcob/Atot): 0,06 Zona Bioclimática 4 Indicador de consumo (adimensional) IC 133,53 B Comportamento dos parâmetros Obs1.: as linhas coloridas correspondem aos limites de classificação. B

54 Indicações para melhoria da Etiqueta da Envoltória Alternativa 1: Alteração do Fator Solar dos vidros 0,26 para 0,21 e diminuição de 30% do Percentual de Abertura do edifício. Isto significaria a subtração de 44cm nas janelas dos ambientes, fazendo com que elas apresentem 1m de altura ao invés de 1,44m Isto significa a alteração do Coeficiente Solar (fornecido pelo contratante) de 0,3 para 0,24. A Alternativa 2: Diminuição de 40% do Percentual de Abertura do edifício. Para obtenção da etiqueta A sem alteração da especificação dos vidros, deve-se diminuir em 40% as aberturas do edifício (Paft passa a ser 0,19). Neste caso, as janelas teriam somente 0,86m de altura ao invés dos 1,44m previstos no projeto original. A

55 Porém, para Etiqueta Geral atingir nível A, não necessariamente a envoltória deve ser A. ENVOLTÓRIA + ILUMINAÇÃ ÇÃO O + CONDICIONAMENTO DE AR + BONIFICAÇÃ ÇÃO

56 Ao todo, há26 edifícios comerciais, públicos ou de serviços etiquetados

57 RTQ-R Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Residenciais especifica requisitos técnicos, bem como os métodos para classificação de edifícios residenciais unifamiliares, multifamiliares e áreas comuns. PUBLICADO POR PORTARIA MDIC Nº449 DE 25 DE NOVEMBRO DE 2010

58 Requisitos segundo os usos da edificação Unidades habitacionais autônomas: RTQ-R Edificações unifamiliares; Edificações multifamiliares; Áreas de uso comum; uso eventual; uso frequente.

59 RTQ-R: etiquetagem Unidades Habitacionais Autônomas

60 Edifícios Multifamiliares RTQ-R: etiquetagem Cada apartamento é uma unidade autônoma e a etiqueta geral do edifício éuma ponderação da classificação de todas as unidades.

61 Requisitos segundo os sistemas RTQ-R: etiquetagem Arquitetura bioclimática Equipamentos eficientes (PBE) Sol e uso racional da água Envoltória; Iluminação natural; Ventilação natural; Iluminação artificial; Ventilação mecânica; Condicionamento artificial; Equipamentos Aquecimento de água (chuveiro eletrico é E) Uso racional de água para consumo;

62 Ao todo, foram etiquetados 55 edifícios residenciais, entre residências unifamiliares, multifamiliares e áreas comuns.

63

64

65

66 LABORATÓRIOS BRASILEIROS Rede de eficiência energética R3E PA UFPA CE RN UFC UFRN AL UFAL Acreditação Multiplicador Multiplicador ênfase ventilação UFMS MS UnB DF LACAM SP SC BA MG RJ UNICAMP UFF UFMG UFV UFPel RS UFSC UFPel

67 LACAM Laboratório de Controle Ambiental e Eficiência Energética-FAU/UnB Coordenação: Profa. Cláudia Naves David Amorim

68

69 Equipe de Etiquetagem FAU UnB Coordenação Cláudia Naves David Amorim Arquitetos: Prof. Caio Frederico e Silva Milena Sampaio Cintra Renata Albuquerque Maciel Julia Teixeira Fernandes Gustavo Luna Sales Estagiários: Adriano Izabela Hanna Samara

70 CONCLUSÃO e PERSPECTIVAS: Etiquetagem de edifícios: balizador para novos projetos e reabilitação de edifícios públicos, comerciais, de serviços e residenciais A atenção volta-se não somente para a eficiência energética, mas para a qualidade ambiental Embrião para futura certificação brasileira

71 CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS Parcerias indústria/projetistas/academia Legislação e incentivos Capacitação profissional Disseminação de informações Poder público - exemplo

72 Obrigada pela atenção!