DESEMPENHO TÉRMICO E LUMÍNICO DE EDIFICAÇÃO PÚBLICA SOB A ÓTICA DO RTQ-C EM CUIABÁ, MT. NADINE LESSA FIGUEREDO CAMPOS

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ARQUITETURA, ENGENHARIA E TECNOLOGIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE EDIFICAÇÕES E AMBIENTAL DESEMPENHO TÉRMICO E LUMÍNICO DE EDIFICAÇÃO PÚBLICA SOB A ÓTICA DO RTQ-C EM CUIABÁ, MT. NADINE LESSA FIGUEREDO CAMPOS PROFª DRª MARTA CRISTINA DE JESUS A. NOGUEIRA Cuiabá, MT Fevereiro 2012

2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ARQUITETURA, ENGENHARIA E TECNOLOGIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE EDIFICAÇÕES E AMBIENTAL DESEMPENHO TÉRMICO E LUMÍNICO DE EDIFICAÇÃO PÚBLICA SOB A ÓTICA DO RTQ-C EM CUIABÁ, MT. NADINE LESSA FIGUEREDO CAMPOS Este trabalho apresentado junto ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Edificações e Ambiental da Universidade Federal de Mato Grosso, para obtenção de qualificação. PROFª DRª MARTA CRISTINA DE JESUS A. NOGUEIRA Cuiabá, MT Fevereiro 2012

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5 DEDICATÓRIA Dedico este trabalho aos meus pais, Anibal e Aparecida e ao meu irmão, Gabriel.

6 AGRADECIMENTOS Inicialmente agradeço a Deus, pois sem Ele, nada disto seria possível; À profª. Drª Marta Cristina de Jesus Albuquerque Nogueira que não só me orientou e auxiliou na realização deste trabalho, mas também se mostrou presente para me apoiar e aconselhar quando precisei; Ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Edificações e Ambiental pela oportunidade de continuar meus estudos; Aos professores do Programa de Pós Graduação em Engenharia de Edificações e Ambiental: Dr. Arnulfo Barroso Vasconcellos, Dr. Bismarck Castillo Carvalho, Dr. Douglas Queiroz Brandão, Dra. Eliane Beatriz Nunes Rondon Lima, Dr. Humberto da Silva Metello, Dr. José Antônio Lambert, Dr. José Manoel Henriques de Jesus, Dra. Marta Cristina de Jesus Albuquerque Nogueira, Dr. Norman Barros Logsdon, Dr. Paulo Modesto e Dr. Roberto Apolônio, pelos ensinamentos, discussões e incentivo durante o curso; Ao Prof. Dr. José de Souza Nogueira, coordenador da Pós-Graduação em Física e Meio Ambiente, por me receber e acolher no bloco do Programa; Aos prof. Dr. Luiz Fernando, Dr. Marcelo e Dr. Lambert, membros da banca avaliadora por terem aceitado ao convite e pelas contribuições para o desenvolvimento deste; Aos colegas de mestrado: Anelise, Carmelina, Henri, Henrique, Irineu, João Mário, Karina, Luciana, Marcele, Mariana e Vanusa pelo companheirismo e por dividirem comigo estes dois anos de trabalhos, provas, artigos e estudos. Especialmente aos colegas Alessandra e André, que sempre estiveram mais próximos e muito me ajudaram no desenvolvimento deste e de outros trabalhos; Às pessoas envolvidas no projeto de pesquisa que auxiliaram nas coletas e análises de dados das medições: Carol, Eduardo, Fernanda, Janaína, Profª Msc. Luciane, Marcelo, Prof. Msc. Márcio, Maria Lívia, Profª Drª. Marta, Vanessa, Prof. Tadashi; À Jacqueline que nos acompanhou nas visitas à edificação, sempre se mostrando alegre e disposta a auxiliar no que fosse preciso quando fosse preciso; A todo pessoal do Programa de Pós Graduação em Física Ambiental por me receber e sempre se mostrar solícito para conversar ou ajudar, mesmo que só para abrir a porta. Especialmente ao Cesário, por sua disposição e simpatia para nos atender, nunca se negando a um favor; À Ângela, Carol, Fernanda, Flávia, Prof. Ivan, Profª Luciane pelas orientações, conselhos e companhia;

7 Aos meus pais que suportam a distância e me ajudam financeiramente para que eu possa continuar meus estudos e sempre me incentivando a continuar; Ao meu irmão pelo apoio, incentivo e companhia sempre; A toda minha família pelo apoio e incentivo ofertados; Aos meus amigos de longe e de perto, por compreenderem a ausência, pelo apoio, pela companhia e pelos tão necessários momentos de descontração; À CAPES pela bolsa de estudos concedida; À ELETROBRÁS pela aquisição de equipamentos junto ao Grupo de Pesquisa em Tecnologia e Arquitetura Ambiental; A todas as pessoas que direta ou indiretamente contribuíram para a realização deste trabalho

8 SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS... i LISTA DE TABELAS... vii RESUMO... x ABSTRACT... xi 1 INTRODUÇÃO PROBLEMÁTICA JUSTIFICATIVA REVISÃO BIBLIOGRÁFICA CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA EM EDIFICAÇÕES PANORAMA ENERGÉTICO NACIONAL Consumo de Energia no Brasil EFICIÊNCIA ENERGÉTICA Eficiência Energética em Prédios Públicos CONFORTO TÉRMICO Escalas e Índices de Conforto Voto Médio Estimado Carta Bioclimática ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA Estratégias Bioclimáticas para Cuiabá ARQUITETURA E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA Influência da Envoltória e as Cargas Térmicas do Edifício Sistema de Iluminação Aparelhos Eficientes e o Sistema de Condicionamento de Ar AVALIAÇÃO DAS EDIFICAÇÕES EM ÂMBITO MUNDIAL Principais Instrumentos de Certificação no Mundo Histórico de Normas, Legislações e Certificações no Brasil Desenvolvimento da Etiquetagem de Edificações no Brasil Edifícios Brasileiros Etiquetados REGULAMENTO TÉCNICO DA QUALIDADE PARA O NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS COMERCIAIS, DE SERVIÇOS E PÚBLICOS (RTQ-C)... 47

9 2.8.1 Método Prescritivo Pré-Requisitos Gerais Bonificações Envoltória Iluminação Sistema de Condicionamento de Ar ÁREA DE ESTUDO CUIABÁ CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS E GEOGRÁFICAS MATERIAL E MÉTODO EDIFICAÇÃO ANALISADA EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA COLETA DE DADOS MÉTODO Escolha do local de análise Coleta de dados Avaliação da Edificação conforme o RTQ-C Método Prescritivo Envoltória Sistema de Iluminação APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO TÉRMICO DA EDIFICAÇÃO Ambiente 1 (Piso Térreo) Ambiente 2 (Piso Térreo) Ambiente 3 (Piso 1) Ambiente 4 (Piso 1) Ambiente 5 (Piso 2) Ambiente 6 (Piso 2) AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO LUMÍNICO DA EDIFICAÇÃO Ambiente 1 (Piso Térreo) Ambiente 2 (Piso Térreo) Ambiente 3 (Piso 1) Ambiente 4 (Piso 1) Ambiente 5 (Piso 2)

10 5.2.6 Ambiente 6 (Piso 2) AVALIAÇÃO DA EDIFICAÇÃO PELO RTQ-C Pré-Requisitos Bonificações Avaliação da Envoltória Pré-Requisitos Específicos da Envoltória Indicador de Consumo da Envoltória Área de Projeção do Edifício (Ape) e da Cobertura (Apcob) Área total de piso construída Área da Envoltória (Aenv) Ângulo Vertical de Sombreamento (AVS) Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS) Fator de Forma (FF) Fator Altura (FA) Fator Solar (FS) Percentual de Abertura na Fachada Total ( ) Cálculo dos Índices de Consumo Máximo e Mínimo ( e í ) Determinação da Eficiência da Envoltória Avaliação do Sistema de Iluminação Pré-Requisitos Específicos do Sistema de Iluminação Procedimento de Determinação da Eficiência CONSIDERAÇÕES FINAIS RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS BIBLIOGRAFIAS BIBLIOGRAFIAS CITADAS BIBLIOGRAFIAS CONSULTADAS

11 i LISTA DE FIGURAS Figura 1: Consumo de Energia Elétrica (kwh) per capta anual mundial... 5 Figura 2: Consumo de Energia Elétrica (kwh) per capta anual na América do Sul... 5 Figura 3: Economia e Consumo de Energia Elétrica no Brasil... 6 Figura 4: Consumo energético Brasileiro antes e depois do racionamento... 8 Figura 5: Consumo de Energia Elétrica no Brasil... 9 Figura 6: Gráfico do Consumo Energético de Edifícios Públicos Figura 7: Possibilidade de Interferência no custo de um edifício de sua idealização ao fim de sua vida útil Figura 8: Trocas térmicas entre o corpo humano e seu entorno Figura 9: Esquema de funcionamento da Vasodilatação Figura 10: Esquema de funcionamento da Vasoconstrição Figura 11: Escala do Voto Médio Estimado Figura 12: Carta Bioclimática de Givoni Figura 13:Carta Bioclimática adaptada para o Brasil Figura 14: Zoneamento Bioclimático Brasileiro Figura 15: Zona Bioclimática Figura 16: Carta Bioclimática com as normais climáticas de Cuiabá Figura 17: Edificação etiquetada em Curitiba, PR Figura 18: Etiqueta obtida da avaliação da edificação Figura 19: Modelo da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia para edificações Figura 20: Localização da cidade de Cuiabá Figura 21: Corte esquemático do Mapa Físico de Mato Grosso Figura 22: Mapa Urbano de Cuiabá e Direção do Vento Dominante Figura 23: Gráfico das Normais Climatológicas (Temperatura média e máxima) em Cuiabá Figura 24: Gráfico das Normais Climatológicas (Temperatura média e Umidade) em Cuiabá... 58

12 ii Figura 25: Localização Centro Político Administrativo no mapa de Cuiabá Figura 26: Vista aérea do Centro Político Administrativo de Cuiabá Figura 27: Fachada Frontal (Norte) do Edifício Figura 28: Fachadas Laterais (Leste e Oeste) do Edifício Figura 29: Fachada Posterior (Sul) do Edifício Figura 30: HOBO U12-012, da marca Onset, utilizado para as medições Figura 31: Utilização de Globo negro plástico com datalogger Figura 32: Posicionamento do HOBO na mesa de trabalho Figura 33: Exemplo de Proteção solar horizontal com AVS de Figura 34: Exemplo de Proteção solar vertical com AHS de Figura 35: Localização do ambiente 1 (em verde) no pavimento térreo Figura 36: Pontos de medição Sala1 (Piso térreo) Figura 37: Desempenho térmico do Ponto 1, Sala 1 - Ambiente 1 (Térreo) Figura 38: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 1, Sala 1 - Ambiente Figura 39: Desempenho térmico do Ponto 2, Sala 1 - Ambiente 1 (Térreo) Figura 40: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 2 da Sala 1 - Ambiente Figura 41: Desempenho térmico da Sala 2 - Ambiente 1 (Piso Térreo) Figura 42: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 2 - Ambiente Figura 43: Desempenho térmico da Sala 3 - Ambiente 1 (Piso Térreo) Figura 44: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 3 - Ambiente Figura 45: Carta Bioclimática plotada no software Analysis Bio para o ambiente Figura 46: Localização do Ambiente 2 (em verde) no pavimento térreo Figura 47: Pontos de medição Ambiente 2 (Piso térreo) Figura 48: Desempenho térmico do Ponto 1 - Ambiente 2 (Piso térreo) Figura 49: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 1 - Ambiente

13 iii Figura 50: Desempenho térmico do Ponto 2 - Ambiente 2 (Piso térreo) Figura 51: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 2 - Ambiente Figura 52: Carta bioclimática plotada no software Analysis Bio para o ambiente Figura 53: Localização do Ambiente 3 (em verde) no piso Figura 54: Pontos de medição - Ambiente 3 (Piso 1) Figura 55: Desempenho térmico da Sala 1 Ambiente 3 (Piso 1) Figura 56: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 1 - Ambiente Figura 57: Desempenho térmico da Sala 2 Ambiente 3 (Piso 1) Figura 58: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 2 - Ambiente Figura 59: Desempenho térmico do Ponto 1, Sala 3 Ambiente 3 (Piso 1) Figura 60: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 1 da Sala 3 - Ambiente Figura 61: Desempenho térmico do Ponto 2, Sala 3 Ambiente 3 ( Piso 1) Figura 62: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 2 da Sala 3 - Ambiente Figura 63: Resultados das medições de temperatura da Sala 4 Ambiente Figura 64: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 4 - Ambiente Figura 65: Carta bioclimática plotada no software Analysis Bio para o ambiente Figura 66: Localização do Ambiente 4 (em verde) no piso Figura 67: Pontos de medição - Ambiente 4 (Piso 1) Figura 68: Desempenho térmico da sala 1 Ambiente 4 (Piso 1) Figura 69: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 1 - Ambiente Figura 70: Desempenho térmico da Sala 2 - Ambiente 4 (Piso 1) Figura 71: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 2 - Ambiente

14 iv Figura 72: Desempenho térmico do Ponto 1, Sala 3 - Ambiente 4 (Piso 1) Figura 73: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 1 da Sala 3 - Ambiente Figura 74: Desempenho lumínico do Ponto 2, Sala 3 Ambiente 4(Piso 1) Figura 75: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 2 da Sala 3 - Ambiente Figura 76: Carta bioclimática plotada no software Analysis Bio para o ambiente Figura 77: Localização do Ambiente 5 (em verde) no piso Figura 78: Localização dos pontos de medição - Ambiente 5 (Piso 2) Figura 79: Médias horárias do desempenho térmico do Ponto 1, Sala 1 Ambiente 5 (Piso 2) Figura 80: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 1 da Sala 1 - Ambiente Figura 81: Médias horárias do desempenho térmico do Ponto 2, Sala 1 Ambiente 5 (Piso 2) Figura 82: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 2 da Sala 1 - Ambiente Figura 83: Médias horárias do desempenho térmico da sala 2 - Ambiente 5 (Piso 2) Figura 84: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 2 - Ambiente Figura 85: Médias horárias do desempenho térmico da Sala 3 - Ambiente Figura 86: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 3 - Ambiente Figura 87: Médias horárias do desempenho térmico da Sala 4 - Ambiente Figura 88: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 4 - Ambiente Figura 89: Carta bioclimática plotada no software Analysis Bio para o ambiente Figura 90: Localização do Ambiente 6 (em verde) no piso

15 v Figura 91: Pontos de Medição - Ambiente 6 (Piso 2) Figura 92: Desempenho térmico do Ponto 1, Sala 1 Ambiente 6 (Piso 2) Figura 93: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 1 da Sala 1 - Ambiente Figura 94: Desempenho térmico do Ponto 2, Sala 1 Ambiente 6 (Piso 2) Figura 95: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 2 da Sala 1 - Ambiente Figura 96: Desempenho térmico do Ponto 3, Sala 1 Ambiente 6 (Piso 2) Figura 97: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 3 da Sala 1 - Ambiente Figura 98: Desempenho térmico da Sala 2 - Ambiente 6 (Piso 2) Figura 99: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 2 - Ambiente Figura 100: Desempenho térmico da Sala 3 - Ambiente 6 (Piso 2) Figura 101: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 3 - Ambiente Figura 102: Carta bioclimática plotada no software Analysis Bio para o ambiente Figura 103: Desempenho lumínico do Ponto 1, Sala 1 - Ambiente 1 (Térreo) Figura 104: Desempenho lumínico do Ponto 2, Sala 1 - Ambiente 1 (Térreo) Figura 105: Desempenho lumínico da Sala 2 - Ambiente 1 (Térreo) Figura 106: Desempenho lumínico da Sala 3 - Ambiente 1 (Piso Térreo) Figura 107: Desempenho lumínico do Ponto 1 - Ambiente 2 (térreo) Figura 108: Desempenho lumínico do Ponto 2 - Ambiente 2 (Piso térreo) Figura 109: Desempenho lumínico da Sala 1 Ambiente 3 (Piso 1) Figura 110: Desempenho lumínico da Sala 2 Ambiente 3 (Piso 1) Figura 111: Desempenho lumínico do Ponto 1, Sala 3 - Ambiente 3 (Piso 1) Figura 112: Desempenho lumínico do Ponto 2, Sala 3 Ambiente 3 (Piso 1) Figura 113: Desempenho lumínico da Sala 4 Ambiente 3 (Piso 1)

16 vi Figura 114: Desempenho lumínico da Sala 1 - Ambiente 4 (Piso 1) Figura 115: Desempenho lumínico da Sala 2 - Ambiente 4 (Piso 1) Figura 116: Desempenho lumínico do Ponto 1, Sala 3 Ambiente 4 (Piso 1) Figura 117: Desempenho lumínico do Ponto 2, Sala 3 Ambiente 4 (Piso 1) Figura 118: Desempenho lumínico do Ponto 1, Sala 1 Ambiente 5 (Piso 2) Figura 119: Desempenho lumínico do Ponto 2, Sala 1 Ambiente 5 (Piso 2) Figura 120: Desempenho Lumínico da Sala 2 - Ambiente 5 (Piso 2) Figura 121: Desempenho lumínico da Sala 3 - Ambiente 5 (Piso 2) Figura 122: Desempenho lumínico da Sala 4 - Ambeinte 5 (Piso 2) Figura 123: Desempenho lumínico do Ponto 1, Sala 1 Ambiente 6 (Piso 2) Figura 124: Desempenho lumínico do Ponto 2, na Sala 1 Ambiente 6 (Piso 2) 123 Figura 125: Desempenho lumínico do Ponto 3, Sala 1 Ambiente 6 (Piso 2) Figura 126: Desempenho lumínico da Sala 2 - Ambiente 5 (Piso 2) Figura 127: Desempenho lumínico da Sala 3 - Ambiente 6 (Piso 2) Figura 128: Área de Projeção da Edificação e da Cobertura Figura 129: Área de Piso do 1 Pavimento (térreo) Figura 130: Área de Piso do 2 e 3 Pavimento Figura 131: Fachada Norte com marcação de janelas Figura 132: Fachada Sul com marcação de janelas Figura 133: AVS Fachadas Norte e Sul Figura 134: Fachada Leste e Oeste com marcação de janelas Figura 135: AVS Fachadas Leste e Oeste Figura 136: AHS 1 Pavimento Fachada Norte Figura 137: AHS 2 Pavimento Fachadas Norte e Sul Figura 138: AHS 3 Pavimento Fachadas Norte e Sul Figura 139: AHS 1 Pavimento Fachada Sul Figura 140: AHS 2 e 3 Pavimentos Fachadas Leste e Oeste Figura 141: Nível de Eficiência da Edificação Analisada Figura 142: Classificação do sistema de iluminação sem a observação dos prérequisitos

17 vii LISTA DE TABELAS TABELA 1: Padrões e Limites definidos para zonas de conforto TABELA 2: Comparação das metodologias das zonas de conforto TABELA 3: Resumo de Máxima, mínima e média do Ambiente TABELA 4: Valores máximos e mínimos dos pontos de medição do Ambiente TABELA 5: Resumo da análise pelo método de Fanger para o Ambiente 1 74 TABELA 6: Resumo de Máxima, mínima e média do Ambiente TABELA 7: Valores máximos e mínimos dos pontos de medição do Ambiente TABELA 8: Resumo da análise pelo método de Fanger para o Ambiente 2 78 TABELA 9: Resumo de Máxima, mínima e média do Ambiente TABELA 10: Valores máximos e mínimos dos pontos de medição do Ambiente TABELA 11: Resumo da análise pelo método de Fanger para o Ambiente 3 84 TABELA 12: Resumo de Máxima, mínima e média do Ambiente TABELA 13: Valores máximos e mínimos dos pontos de medição do Ambiente TABELA 14: Resumo da análise pelo método de Fanger para o Ambiente 4 90 TABELA 15: Resumo de Máxima, mínima e média do Ambiente TABELA 16: Valores máximos e mínimos dos pontos de medição do Ambiente TABELA 17: Resumo da análise pelo método de Fanger para o Ambiente 5 97 TABELA 18: Resumo de Máxima, mínima e média do Ambiente TABELA 19: Valores máximos e mínimos dos pontos de medição do Ambiente TABELA 20: Resumo da análise pelo método de Fanger para o Ambiente TABELA 21: Valores máximo, mínimo e médio de iluminação no ambiente TABELA 22: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário de expediente - Ambiente

18 viii TABELA 23: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário fora de expediente - Ambiente TABELA 24: Valores máximo, mínimo e médio de iluminação no ambiente TABELA 26: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário de expediente - Ambiente TABELA 27: Valores máximo, mínimo e médio de iluminação no ambiente TABELA 28: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário de expediente - Ambiente TABELA 29: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário fora de expediente - Ambiente TABELA 30: Valores máximo, mínimo e médio de iluminação no ambiente TABELA 31: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário de expediente - Ambiente TABELA 32: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário fora de expediente - Ambiente TABELA 33: Valores máximo, mínimo e médio de iluminação no ambiente TABELA 34: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário de expediente - Ambiente TABELA 35: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário fora de expediente - Ambiente TABELA 36: Valores máximo, mínimo e médio de iluminação no ambiente TABELA 37: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário de expediente - Ambiente TABELA 38: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário fora de expediente - Ambiente TABELA 39: Área da Envoltória TABELA 40: AVS Fachada Norte TABELA 41: AVS Fachada Sul TABELA 42: AVS Fachada Leste TABELA 43: AVS Fachada Oeste TABELA 44: Ângulo Vertical de Sombreamento Total

19 ix TABELA 45: AHS Fachada Norte TABELA 46: AHS Fachada Sul TABELA 47: AHS Fachada Leste TABELA 48:AHS Fachada Oeste TABELA 49: Ângulo Horizontal de Sombreamento Total TABELA 50: Percentual de Abertura nas Fachadas ( ) TABELA 51:Parâmetros para cálculo de IC TABELA 52: Limites dos intervalos dos níveis de eficiência TABELA 53: Limites dos intervalos dos níveis de eficiência calculados para a edificação TABELA 54: Densidade de Potência Limite instalada conforme atividade

20 x RESUMO CAMPOS, Nadine Lessa Figueredo. Desempenho térmico e lumínico de edificação pública sob a ótica do RTQ-C em Cuiabá, MT Dissertação (Mestrado em Engenharia de Edificações e Ambiental) Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Edificações e Ambiental, UFMT, Cuiabá. Considerando o cenário mundial de escassez de recursos naturais, a criação de soluções de consumo de energia mais responsáveis se torna imprescindível. Visando uma redução no consumo energético das edificações foram desenvolvidas normas de desempenho e eficiência energética em vários países. O Brasil lançou o Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C), que estabelece parâmetros para a definição do nível de eficiência de um edifício analisando sua envoltória, iluminação e condicionamento de ar para posterior fornecimento da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE). Como o Regulamento é um instrumento recente pouco difundido e ainda não obrigatório, seu conhecimento e aplicação são restritos. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo geral avaliar o desempenho da envoltória e do sistema de iluminação de uma edificação pública localizada na cidade de Cuiabá, MT. Para tanto, fizeram-se medições in loco, avaliação de conforto térmico pelo método de Fanger, avaliação da envoltória pelo RTQ-C, avaliação do sistema de iluminação conforme a NBR 5413, e pelo RTQ-C e finalizando a análise de conforto conforme a carta bioclimática adequada ao clima tropical. A edificação apresentou bom desempenho térmico em suas avaliações, mantendo-se na zona de conforto durante todo o horário de expediente. Já o sistema de iluminação foi considerado insuficiente, não atendendo ao mínimo estipulado pela Norma e ineficiente com relação à utilização de técnicas para obtenção de eficiência energética, como aproveitamento da iluminação natural, a qual teve sua contribuição para a iluminação do ambiente comprovada pelas medições. Espera-se que, com este trabalho, o Regulamento e sua aplicação possam ser difundidos na cidade de Cuiabá, demonstrando sua eficácia e contribuindo para uma eficientização das edificações locais, especialmente prédios públicos. Palavras- Chave: Eficiência Energética, Desempenho Termo- Energético, Conforto Térmico e Lumínico, Etiquetagem de Edificações.

21 xi ABSTRACT CAMPOS, Nadine Lessa Figueredo.Luminous and thermal performance of public building in Cuiabá from the perspective of the RTQ-C Dissertação (Mestrado em Engenharia de Edificações e Ambiental) Programa de Pós- Graduação em Engenharia de Edificações e Ambiental, UFMT, Cuiabá. Considering the world-wide scenario of natural resources scarcity, the creation of more responsible solutions of energy consumption becomes essential. The climate oriented architectural design minimizes the energy consumption when using the building. Whiling to reduce the energy consumption of buildings performance and energy standards efficiency were developed in several countries. Brazil, through the INMETRO and the Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), launched the Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C), establishing parameters for defining the level of efficiency of a building, analyzing its sourroundings, lighting and air conditioning systems for providing the Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE). As the recent RTQ-C isn t an instrument widely disseminated and not mandatory, it s knowledge and application are restricted. In this context, this paper aims to evaluate the performance of thermal energy a public building in the city of Cuiabá-MT. With this in sight the following tests were ran: in situ measurements, thermal comfort evaluation trought the Fanger method, the sorroundings and illumination systems analysis using the RTQ-C, and, finally, the comfort analysis according to the tropical climate adequate bioclimatic letter. The building had a good thermal performance result, but the illumination system was insufficient. It is expected that with this paper, the regulation and its application may be disseminated at Cuiabá, showing its effectiveness and contributing to increase the energetic efficiency of local buildings, especially the public ones. Keywords: Energy Efficiency, Energy Thermal Performance, Thermal luminous comfort, Building Labeling.

22 1 INTRODUÇÃO 1.1 PROBLEMÁTICA As iniciativas relacionadas à redução do consumo de energia e aos métodos de sua avaliação foram impulsionadas pela crise do petróleo na década de 70, inserindo a dimensão ambiental na base das preocupações mundiais. Esse processo desencadeou um plano de ação global, visando o equilíbrio entre as necessidades econômicas, sociais e os recursos naturais. Reduzir o consumo de energia significa disponibilizar para os países mais recursos energéticos que podem ser utilizados, inclusive, para seu próprio crescimento. As edificações são responsáveis por grande parte do consumo da energia produzida mundialmente. Os sistemas de iluminação e o condicionamento de ar consomem parcela considerável da energia elétrica das edificações do setor residencial, público e comercial. A tipologia da edificação e os materiais utilizados influenciam no aumento da carga térmica do ambiente, exigindo um consumo energético maior por parte dos equipamentos de refrigeração. O projeto arquitetônico adequado ao clima permite minimizar o consumo de energia elétrica na fase de uso da edificação. A participação das edificações residenciais, comerciais e públicas, no consumo total de energia elétrica no Brasil, é bastante significativa. A tendência de crescimento verificada e estimada é ainda maior, sobretudo, devido à estabilidade da economia, aliada a uma política de melhor distribuição de renda, o que permite o acesso de uma fatia cada vez maior da população aos confortos proporcionados pelas novas tecnologias. O Balanço Energético Nacional (BEN, 2007) indica que 48% do consumo de eletricidade no Brasil é devido a edifícios. Grande parte das edificações desperdiça considerável parcela de energia elétrica para obtenção de conforto ambiental devido a não incorporação em seus projetos dos importantes avanços ocorridos nas áreas da arquitetura bioclimática, materiais e tecnologias construtivas, nem mesmo de técnicas mais antigas, da arquitetura vernacular, que se mostravam efetivas. A cidade de Cuiabá caracteriza-se por apresentar dois períodos bem definidos: um quente seco que vai de abril a outubro e outro quente úmido de novembro a março, onde concentra 80% das chuvas. A cidade possui pequena

23 2 amplitude térmica, exceto em fenômenos de friagem, temperatura média anual de 26,8 C, com média máxima de 42 C e média mínima de 15 C, umidade relativa do ar média de 78%. A cidade de Cuiabá é conhecida por seu clima predominantemente quente e pelas máximas de temperatura alcançadas. Logo, deveria haver uma preocupação ainda maior com os projetos de edificações locais, procurando minimizar as cargas térmicas internas das edificações, proporcionando um maior conforto térmico para seus ocupantes. Por possuir este clima quente, situado na Zona Bioclimática 7, a estratégia bioclimática recomendada para obtenção de conforto térmico na maior parte do tempo é o condicionamento artificial de ar. A maioria das edificações já faz uso deste recurso, especialmente as edificações comerciais e públicas. Devido a este uso de condicionamento artificial não há grande preocupação em empregar uma arquitetura bioclimática nos projetos, mas esta auxiliaria na redução do consumo de energia elétrica com os equipamentos de resfriamento artificial, devido à redução da carga térmica interna dos ambientes condicionados. 1.2 JUSTIFICATIVA Conservar qualquer recurso ou forma de energia implica na transformação da sociedade do desperdício numa sociedade mais racional no uso de seus recursos globais, em especial, insumos energéticos. A conservação de energia maximiza os benefícios dos investimentos já efetuados no sistema elétrico, contribui para minorar os impactos ambientais, reduz custos para o país e para o consumidor. O custo de qualquer ação de combate ao desperdício é bem menor do que o gasto para a construção de uma nova usina geradora de energia. Combater o desperdício de energia elétrica significa usufruir de todo o conforto e vantagens proporcionadas por esta, diminuindo os custos de operação, sem abrir mão da qualidade dos serviços e equipamentos. Em termos financeiros, Geller (1994) estima que, para muitas alternativas de aumento de eficiência no consumo, a economia de 1kWh custe, em investimentos, cerca de US$ 0,024, contra um custo de fornecimento em baixa tensão de US$ 0,100 para este mesmo kwh. Estes dados presumem a viabilidade de investimentos que tenham como objetivo a eficientização do consumo de energia.

24 3 Dessa forma, projetos de combate ao desperdício de energia devem ser desenvolvidos a partir da aplicação de novas tecnologias na produção e manutenção de equipamentos, bem como da consequente mudança de hábitos de consumo dos usuários. O potencial de economia de energia a partir de normas e códigos que visam à eficiência energética é estimado em um percentual de 12%, para o período compreendido entre 2000 e 2020 (Duffie, 1996 apud Leduc, 2008). Especificamente relacionado à capacidade de redução no consumo dos sistemas que compõem um edifício, o sistema de iluminação representa 30%, o sistema de condicionamento de ar entre 10 e 20% e a envoltória na ordem de 10% (LEDUC, 2008). Visando uma redução no consumo energético das edificações normas de desempenho e eficiência energética vem sendo implantadas em vários países. O Brasil, por meio do Inmetro e do Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), lançou o Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C) em agosto de 2008, estabelecendo parâmetros para a definição do nível de eficiência de um edifício e posterior fornecimento da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE). A aplicação de um método brasileiro, desenvolvido considerando peculiaridades regionais e locais, permite contribuir para a implementação e apropriação de uma metodologia que atende às necessidades de redução no consumo de energia e do seu uso eficiente. Os edifícios públicos desempenham papel fundamental para a apropriação e divulgação dessas medidas, na medida em que atingem um público diversificado e amplo. A concretização e viabilização de estratégias de eficiência energética nessas edificações expõem os resultados reais ao usuário. Este trabalho tem como objetivo geral avaliar o desempenho termo-energético de uma edificação pública localizada na cidade de Cuiabá- MT. Para tanto, os objetivos específicos são: medições in loco da temperatura do ar, temperatura radiante, umidade relativa e iluminação dos ambientes analisados, análise de conforto ambiental pelo método de Fanger e por carta bioclimática de Givoni; análise da iluminância dos pontos medidos; avaliação da envoltória e do sistema de iluminação pelo método prescritivo do RTQ-C.

25 4 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 Consumo de Energia Elétrica em Edificações A energia, em seu sentido mais amplo, tem um papel fundamental para a sociedade, como elemento chave para a inclusão social, desenvolvimento e, consequentemente, melhoria da qualidade de vida da população. Assim, o papel do Estado no planejamento energético setorial é um dos pilares fundamentais neste processo de distribuição e eficiência. Estima-se que os edifícios consomem cerca de 40% de todas energias produzidas mundialmente (GRAHAM, 2003). Segundo Ceotto et al. (2009), o maior peso no uso do edifício se dá pelo consumo de energias (eletricidade, gás, diesel) e de água potável. Uma pesquisa do consumo energético (medido em kwh) mundial per capta realizada até o ano de 2008 com Indicadores do Desenvolvimento Mundial do The World Bank (2011) aponta uma média Mundial de consumo per capita no ano de 2008 de 2.876kWh. Para o mesmo ano, foi apontado, como maior consumidor per capta a Islândia, consumindo kWh. Como menor consumidor tem-se a Etiópia, consumindo apenas 43kWh no mesmo período. Com relação aos países da América do Sul, o maior consumidor é o Chile, com um consumo de 3.321kWh e, o menor, a Bolívia, com 565kWh. O Brasil caracteriza-se como o 6 maior consumidor Sul Americano, com uma média de consumo de 2.237kWh per capta no ano de Estes dados podem ser visualizados nas Figuras 01 e 02, onde, por ter-se em vista uma melhor apresentação gráfica, foram colocados apenas alguns dos principais países analisados.

26 5 Figura 01: Consumo de Energia Elétrica (kwh) per capta anual mundial. Fonte: data.worldbank.org, Figura02: Consumo de Energia Elétrica (kwh) per capta anual na América do Sul Fonte: data.worldbank.org, Segundo dados do Ministério de Minas e Energia (MME, 2006), o consumo total de energia elétrica no Brasil aumentou de 39,7 TWh, em 1970, para 359,6 TWh em 2004, crescendo a uma taxa média de 6,7% ao ano neste período. A Figura 03 apresenta as taxas médias anuais de crescimento do Produto Interno Bruto (PIB) e do consumo de energia elétrica, bem como as elasticidades-renda resultantes.

27 6 Figura 03: Economia e Consumo de Energia Elétrica no Brasil Fonte: MME, 2006 O crescimento no consumo de energia desproporcional ao crescimento da economia (apontado pelo PIB) aponta a necessidade de reduzir o consumo, para preservar os recursos energéticos e também os recursos naturais, evitando a necessidade de novas fontes de geração de energia. Simulações realizadas pela Empresa de Pesquisa Energética projetam o consumo total de energia elétrica para o Brasil, evoluindo de 434 TWh, em 2008, para 700 TWh em 2017 (BRASIL, 2009). Isso significa uma taxa média de crescimento de 5,4 % ao ano, até Embora a perspectiva de consumo seja crescente, a tendência é de que nos próximos anos o consumo de eletricidade seja menor, comparado ao crescimento econômico, o que será resultado de um conjunto de fatores e efeitos que vêm, ao longo do tempo, convergindo para uma maior eficiência energética (BRUM, 2010). 2.2 Panorama Energético Nacional Desde meados dos anos noventa o setor energético brasileiro vem passando por profundas mudanças. Privatizou-se a maior parte das concessões de distribuição de energia elétrica e gás natural e uma parte crescente da geração. Ao mesmo tempo, iniciou-se a transição para um novo marco institucional, abrindo a geração e a comercialização da eletricidade para a concorrência, criando novas agências reguladoras e outras medidas de liberalização que mudam a dinâmica do mercado energético (INEE, 2001). Atualmente há o mercado livre de energia, onde qualquer

28 7 gerador energético pode fornecer energia elétrica, incentivando-se, principalmente, a utilização de fontes renováveis de energia. Cada país tem particularidades na sua matriz energética. Algumas das características mais marcantes da matriz brasileira atual são: a alta participação das hidrelétricas na geração; a importância da biomassa industrializada em cadeias especializadas de suprimento (principalmente carvão vegetal na siderurgia e o complexo canavieiro). A participação do gás natural ainda é pequena, tanto no consumo final como na geração elétrica (INEE, 2001). A utilização de fontes alternativas de energia, para produção de uma energia limpa e que não agrida tanto o meio ambiente vem crescendo, mas seu uso ainda é muito restrito, como, por exemplo, a utilização de energia eólica, que só obtém bons resultados em regiões com ventos em grandes velocidades, sendo mais viável na região Nordeste do país. O Brasil enfrentou no segundo semestre de 2001 uma crise energética que obrigou quase toda a população a cumprir um plano de racionamento de 20% no consumo de eletricidade. Esta crise energética ocorreu depois de diversos anos de esvaziamento dos reservatórios, onde um verão muito seco poderia causar um colapso do sistema interligado, que então atendia 80% do mercado nacional. Surgiu então um programa de incentivo ao uso eficiente de energia elétrica. Em menos de um mês houve uma queda de consumo dentro do esperado. Como a campanha terminou antes do verão, não chegou a reduzir a carga de ar condicionado, o que, certamente, teria alcançado maiores resultados. Desta forma o país conseguiu atravessar o período de estiagem com redução no consumo de energia elétrica. Na região Sul, não atingida pela seca à margem do programa, a população também tomou medidas de eficiência recomendadas para as demais regiões através da mídia. Os efeitos negativos do programa, econômicos e sociais, foram bem menores do que teriam sido caso ocorressem interrupções diárias de fornecimento de energia com duração de várias horas. Após o racionamento a redução do consumo, alcançada com mudança de hábitos e substituição de equipamentos por outros mais eficientes, foi visível (Figura 04) e se estabilizou dentro do patamar da eficiência possível dos equipamentos. Contudo, as expectativas são de um crescimento contínuo devido ao crescimento populacional e econômico do país. Apesar de os valores de consumo de energia de

29 já terem sido ultrapassados, a estrutura do consumo de eletricidade quase não sofreu variações (BERALDO, 2006). Figura 04: Consumo energético Brasileiro antes e depois do racionamento. Fonte: BEN 2009 Em termos de produção de energia elétrica, o Brasil é o 9º maior produtor do mundo ( GWh), segundo dados de 2005 da Agência Internacional de Energia (IEA, 2007). Mas no ano de 2007 a oferta total de energia elétrica se elevou para GWh, ou seja, um aumento de 20 % em 2 anos (MME, 2008). As matrizes energéticas consideradas no Plano Nacional de Energia têm destaque especial para a questão da participação do H-Bio e Biodiesel. O destaque é merecedor de atenção no sentido de que permite uma redução da participação de petróleo e derivados em cerca de 11% até 2030, respeitando-se as premissas do cenário. Além disto, o país tem uma das maiores participações renováveis na matriz energética e será capaz de manter tal participação aumentando-a de 44,5% de renováveis em 2005 para 46,6 % em 2030 (MME, 2008). Pode-se citar: a) A hidroeletricidade se manterá predominante dentre as diversas fontes de geração de eletricidade; b) A parcela renovável se mantém em torno de 83%, bastante elevada em relação à média mundial, de 20%; c) Os estudos apontam a necessidade de expansão por fontes térmicas operando na base, com ênfase nas opções carvão e nuclear.

30 Consumo de Energia no Brasil Há uma significativa correlação entre a evolução da demanda total de energia e o nível de atividade econômica. A situação dos últimos anos referente ao consumo de energia elétrica no Brasil apresenta-se em grande parte, em crescimento no setor residencial, seguido do comercial e público. Para o Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência Energética (CGIEE, 2009), esta evolução está atrelada ao crescimento da economia. De acordo com o Ministério de Minas e Energia (MME, 2009), tendo como base o ano de 2008, os edifícios dos setores residencial, comercial e público consomem 44,7% da energia elétrica produzida no Brasil, sendo o setor residencial responsável por 22%, o setor comercial 14,2% e o setor público 8,5% (Figura 05). Figura 05: Consumo de Energia Elétrica no Brasil Fonte: MME, 2009 O Balanço Energético Nacional (BEN, 2007) indica que 48% do consumo de eletricidade no país deve-se a edifícios, sendo que a pesquisa de mercado realizada por Correia (2007a) acerca de edifícios comerciais apontou um uso final médio de 47% devido ao sistema de condicionamento de ar, 22% de iluminação e 31% por outras cargas de edifícios atendidos por alta tensão. Em edifícios públicos, a pesquisa identificou que 48% do uso final médio é devido ao sistema de condicionamento de

31 10 ar, 23% à iluminação, 15% a equipamentos de escritório e 14% a demais cargas, como bombas e elevadores (CORREIA, 2007b), conforme Figura 06. Figura 06: Gráfico do Consumo Energético de Edifícios Públicos Fonte: Correia, 2007b Como setor público entende-se as entidades do poder público e os serviços de utilidade pública como as Forças Armadas, escolas e hospitais da rede oficial e órgãos da administração pública, nos diversos níveis governamentais. Como uso final destaca-se a iluminação, responsável por quase metade do consumo de eletricidade, a força motriz, principalmente em bombeamento nas empresas de água e saneamento, e a refrigeração, com condicionamento ambiental, principalmente (MME, 2009). No Brasil, especificamente para edificações de uso público, o Balanço Energético Nacional (BEN, 2007) estima um consumo de 11,2 TWh/ano, O Ministério de Minas e Energia (MME, 2006) afirma que os setores residencial e comercial na região Centro-Oeste são responsáveis por 48% do mercado de energia elétrica, pertencendo 30% ao setor residencial e 18% ao setor comercial. 2.3 Eficiência Energética Lamberts (1997) definem eficiência energética como a obtenção de um serviço com baixo dispêndio de energia. Um edifício é mais eficiente energeticamente que outro quando proporciona as mesmas condições ambientais com menor consumo de energia. Ou seja, a eficiência energética não é o racionamento nem a "racionalização forçada", que visam a redução do serviço energético (p. ex., tomar banho frio no inverno) em vez da redução da energia para o mesmo serviço.

32 11 A eficiência energética em edificações está relacionada não só com os sistemas e equipamentos elétricos, mas, também, com as variáveis arquitetônicas, climáticas e humanas, as quais tornam o espaço construído adaptado ao meio ambiente em que está inserido, proporcionando conforto ao usuário e contribuindo com a redução do consumo de energia elétrica e com a redução dos impactos negativos ao meio ambiente. As edificações que não contemplaram em seu projeto arquitetônico estratégias projetuais que visassem melhoria do desempenho térmico e energético, tendem a depender mais da energia elétrica ou de outras fontes de energia para propiciar conforto aos seus usuários. Nesse contexto, Ceotto et al. (2009), explicam que a possibilidade e maior facilidade de se interferir na edificação visando à eficiência e à sustentabilidade está na fase de idealização, concepção e projeto (Figura 07) pois um edifício será tão mais eficiente e sustentável quanto maior for a economia na sua operação (energias e água). Estima-se que edifícios com projetos adequados possam consumir em torno de 30% menos energia que outros que ofereçam níveis de conforto e utilização similares (GÓMEZ et al., 1995). Tendo-se em vista também que as adaptações posteriores à construção da edificação são mais dispendiosas e de difícil aplicação, dependendo da técnica a ser utilizada. Figura 07: Possibilidade de Interferência no custo de um edifício de sua idealização ao fim de sua vida útil. Fonte: CEOTTO et al. (2009) Segundo Lamberts e Triana (2007) as variáveis associadas à eficiência energética em edificações compreendem conceitos relacionados a: (i) bioclimatologia (desempenho térmico, conforto ambiental, ventilação natural,

33 12 iluminação natural e iluminação eficiente); (ii) uso de recursos renováveis de energia (iii) uso de aparelhos energeticamente eficientes. Com intuito de verificar o impacto de variáveis construtivas e de variáveis de uso e ocupação no consumo de energia em edifícios de escritórios em Londrina, Nascimento & Barbosa (2009) realizaram 84 simulações. A partir dos resultados, pode-se concluir que as decisões dos projetistas na escolha dos materiais e fachadas, na porcentagem de vidro utilizada, na cor, na forma do prédio e na inclusão de proteções solares, podem contribuir para uma redução de até 7,18% ou um aumento de mais de 13% no consumo de energia. O combate ao desperdício de energia elétrica é proveitoso para todos os envolvidos. O consumidor passa a comprometer menor parcela de seus custos, o setor elétrico pode postergar investimentos necessários ao atendimento de novos clientes, e a sociedade como um todo, pois, além dos recursos economizados, as atividades de eficientização energética geram empregos através do próprio serviço e da utilização de equipamentos e contribuem para a conservação e melhoria do meio ambiente evitando as agressões ambientais inerentes à construção de usinas hidrelétricas ou ao funcionamento de usinas térmicas (PROCEL, 2001) Eficiência Energética em Prédios Públicos De modo geral, as edificações públicas apresentam oportunidades significativas de redução de custos e de economia de energia através de um melhor gerenciamento da instalação, como a adoção de equipamentos tecnologicamente mais avançados e eficientes, alterações de algumas características arquitetônicas, utilização de técnicas modernas de projeto e construção, alterações dos hábitos dos usuários e de algumas rotinas de trabalho na edificação. Entretanto, as oportunidades de redução de consumo de energia elétrica em cada prédio devem ser identificadas em um estudo específico, com recomendação das ações a serem empreendidas e análise de viabilidade técnico-econômica. O uso de energia elétrica em prédios públicos está vinculado aos padrões tecnológicos e de eficiência energética dos diversos sistemas e equipamentos instalados, às suas características arquitetônicas, ao clima local, à atividade a que se

34 13 destina, ao comportamento e ao grau de consciência dos usuários para o uso adequado e racional da energia (PROCEL, 2001). Neste tópico será abordada somente a eficiência por meio da conscientização dos funcionários do local, visto que, os demais temas serão abordados em outros tópicos. Um programa de conservação de energia é muito mais eficaz e onde há conscientização e motivação de todos os funcionários. O Programa deve ser iniciado por uma campanha que mostre, por meio de instrumentos de comunicação como cartazes, faixas, adesivos, manuais, notícias em jornais internos, panfletos, etc., a intenção da alta administração de otimizar o uso da energia elétrica e já divulgando algumas dicas de economia de energia como apagar as luzes de ambientes desocupados, desligar máquinas e aparelhos que não estejam em uso, etc. É necessário que os funcionários adquiram o grau de formação e conhecimento adequado à sua função, a começar por aqueles que mais podem influir na economia de energia por operarem com equipamentos de maior consumo. Assim, pode haver necessidade de se ministrar desde cursos de informação básica, até cursos de aperfeiçoamento profissional (PROCEL, 2001). No que tange à manutenção dos sistemas deve ficar clara sua importância para garantir a redução dos desperdícios. A inadequação da manutenção acelera o desgaste dos equipamentos instalados reduzindo sua vida útil e aumentando o seu consumo, resultando em aumento de despesas para o administrador e redução do conforto para os usuários da edificação. Para a realização de uma manutenção eficaz, deve ser feito, inicialmente, um levantamento de dados dos equipamentos utilizados e seu funcionamento. O conhecimento dos equipamentos e de seu estado de conservação permite a implementação de manutenção mais adequada ao bom funcionamento da edificação. Deve ser executado, de modo sistemático, um adequado programa de manutenção das instalações elétricas, visto que a sua ausência implica em: aumento de perdas térmicas, custos adicionais imprevistos em virtude da incidência de defeitos nas instalações, maior consumo, maior probabilidade de ocorrência de incêndios, etc. (PROCEL, 2001).

35 CONFORTO TÉRMICO O homem pode adaptar-se as condições climáticas utilizando-se de mecanismos culturais como a tecnologia, a arquitetura e as vestimentas com o objetivo de sentir-se confortável. De acordo com Araújo (2001), o conforto térmico tem merecido, nas últimas décadas, atenção especial de muitos estudiosos, que, motivados pela crise energética mundial, buscam formas de economizar energia, para gerar resfriamento ou aquecimento conforme a região climática. Sob o ponto de vista ambiental, o conforto é definido como o estado mental que expressa a satisfação do homem com o meio ambiente térmico que o circunda (LAMBERTS et al, 2011). Fanger (1972) define conforto como...o estado térmico para determinado ambiente, com relação às suas variáveis físicas, quando um menor número de pessoas estejam insatisfeitas com o mesmo. A norma International Organization of Standardization (ISO)7730(1984), define-o como o...estado que expressa satisfação com o ambiente térmico. Já a Norma Brasileira (NBR) (2005), o define como... a satisfação psicofisiológica de um indivíduo com as condições térmicas do ambiente. Segundo Hertz (1998), o conforto e o equilíbrio térmico do corpo humano estão relacionados, na medida em que a sensação de bem estar térmico depende do grau de atuação do sistema termorregulador para a manutenção do equilíbrio térmico. Isso significa que, quanto maior for o trabalho desse sistema para manter a temperatura interna do corpo, maior será a sensação de desconforto (Figura 08). Figura 08: Trocas térmicas entre o corpo humano e seu entorno Fonte: HERTZ, 1998

36 15 O conforto térmico num determinado ambiente pode ser definido como a sensação de bem-estar experimentada por uma pessoa, como resultado da combinação satisfatória, nesse ambiente, da temperatura radiante média, umidade relativa, temperatura do ambiente e velocidade relativa do ar, com a atividade lá desenvolvida e com a vestimenta usada pelas pessoas (RUAS, 2001). As condições de conforto térmico são função de variáveis ambientais e humanas. As variáveis humanas são: metabolismo (met) gerado pela atividade física e resistência térmica oferecida pela vestimenta (medida em clo). As ambientais são: temperatura do ar, temperatura radiante média, umidade relativa do ar e velocidade do ar. Devem ser consideradas outras variáveis que também podem exercer influência nas condições de conforto de cada indivíduo, como: sexo, idade, raça, peso, altura, hábitos alimentares, adaptação ao clima local, entre outros (OLIVEIRA, 2007). A reunião destas variáveis propicia a perda de calor em maior ou menor quantidade do que aquela produzida pelo organismo, resultando em um ambiente considerado frio, quente ou ainda em neutralidade térmica (sensação de conforto) caso propicie a dissipação do calor na justa medida (ARAÚJO, 2001). O metabolismo é genericamente entendido como o conjunto das reações e interações de matéria e de energia que ocorre nos seres vivos. O consumo mínimo de energia necessária a manutenção das atividades fisiológicas é chamado metabolismo basal. Por ser um animal homeotérmico, o homem possui temperatura corporal constante na ordem de 37ºC. Para manter tal constância em ambientes com variadas condições termo-higrométricas o organismo humano se utiliza de mecanismos fisiológicos termo-reguladores, comandando a redução ou aumento das perdas de calor pelo próprio organismo. As reações da termo-regulação variam em função da temperatura do ambiente que o homem está condicionado. Pode-se afirmar que a pele é o principal órgão termo-regulador do organismo humano, pois é através dela que se realizam as trocas de calor. Ao sentir desconforto térmico, o primeiro mecanismo fisiológico a ser ativado é a regulagem vasomotora do fluxo sanguíneo da camada periférica do corpo, a camada subcutânea, através da vasodilatação ou vasoconstriçao, reduzindo ou aumentando a resistência térmica dessa camada subcutânea. Outro mecanismo

37 16 termo-regulador da pele é a transpiração ativa, que tem início quando as perdas por convecção e radiação, somadas às perdas por perspiração insensível, são inferiores às perdas necessárias à termo-regulação. Em altas temperaturas do meio, quando as perdas de calor são inferiores às necessárias para a manutenção de sua temperatura interna constante, os mecanismos termo-reguladores do organismo reagem proporcionando condições de troca de calor mais intensa entre o organismo e o ambiente, e reduzindo as combustões internas. O incremento das perdas de calor para o ambiente se faz por meio da vasodilatação (aceleração do ritmo cardíaco) (Figura 09) e exsudação (suor). Figura 09: Esquema de funcionamento da Vasodilatação Fonte: Sapiens Sapiens, 2010 Já em baixas temperaturas do meio, quando as condições ambientais proporcionam perdas de calor do corpo além das necessárias para a manutenção de sua temperatura interna constante, o organismo reage por meio de seus mecanismos automáticos (sistema nervoso simpático), buscando reduzir as perdas e aumentar as combustões internas. A redução de trocas térmicas entre o indivíduo e o ambiente se faz através do aumento da resistência térmica da pele por meio de vasoconstrição, (Figura 10) arrepio (aumentando a resistência da superfície da pele aos ventos) e tiritar (atividade que provoca calor). O aumento das combustões internas (termogênese) se faz através do sistema glandular endócrino.

38 17 Figura 10: Esquema de funcionamento da Vasoconstrição Fonte: Sapiens Sapiens, 2010 O balanço térmico no corpo humano é função da energia produzida no interior do corpo e das perdas térmicas para o exterior. A energia produzida no interior do corpo é chamada de Atividade Metabólica e depende do tipo de atividade efetuada. A unidade utilizada para caracterizar a atividade metabólica é o met, que corresponde ao calor libertado por uma pessoa em descanso 100 W. Considerando que, em média, as pessoas têm uma superfície de pele de 1,8 m², 1 met corresponde a 58,2 W/m² (SILVA, 2002) Escalas e Índices de Conforto Como as condições de conforto térmico são predominantes para a sensação de satisfação com o ambiente construído, torna-se necessário o estabelecimento de critérios e valores de referência para a correta avaliação do ambiente térmico que a edificação propicia. Com o intuito de quantificar as reações do organismo humano frente às variações térmicas do ambiente, foram estruturados índices e/ou sistemas de avaliação que expressassem esta relação de causa e efeito (ROSSETI, 2009). Índice de conforto é um parâmetro que representa o efeito combinado das principais variáveis intervenientes. Através dele é possível avaliar a situação de conforto térmico de um ambiente, bem como obter subsídios para melhor adequá-los às necessidades humanas (RUAS, 1999). As escalas de conforto térmico são montadas em termos de sensações subjetivas graduadas por conforto e desconforto térmico, relacionando-se estas graduações com os parâmetros físicos de estímulo.

39 18 As zonas de conforto térmico são estabelecidas baseando-se nos índices de conforto e são delimitadas graficamente sobre diferentes tipos de nomogramas ou através de cartas e diagramas que limitam os parâmetros físicos e definem o domínio no qual se estabelecem as zonas de conforto térmico. Alguns padrões e limites para zonas de conforto foram estabelecidos por vários pesquisadores, de maneira a atender o maior número possível de pessoas, como apresentado na Tabela 01. METODOLOGIA TABELA 1: Padrões e Limites definidos para zonas de conforto TEMPERATURA LIMITE MÍNIMO LIMITE MÁXIMO LIMITE MÍNIMO UMIDADE LIMITE MÁXIMO ASHRAE >20,0 TE <26,1 TE > 5 mmhg <14 mmhg ASHRAE ASHRAE >23,0 TE >20,0 TE >23,0 TE >20,0 TE GIVONI original >21,0 GIVONI e MILNE GONZALEZ GIVONI 92 Países Desenvolvidos >22,7 >20,0 >22,0 TE >20,0 >18,0 GIVONI 92 Países em Desenvolvimento >25,0 SZOKOLAY >18,0 TMA + -2K SET 18,5 TMA + -1,75K SET <27,0 TE <24,0 TE <26,0 <23,5 <26,0 <25,0 <27,0 <24,0 <29,0 <26,5 <27,0 <25,0 <29,0 <26,0 <25,0 28,5 >4 g/kg <12 g/kg >4,5 g/kg e 30% > 5 mmhg <60% <17 mmhg e 80% >20% <80% >4 g/kg >4 g/kg >4 g/kg <14 mmhg ou 75% <80% e 15 g/kg <80% e 17 g/kg baixa umidade altas umidades >4 g/kg <12 g/kg WATSON e LABS >20,0 <25,6 > 5 mmhg <80% Fonte: GOULART et al. (1993) Voto médio Estimado CONSERVAÇÃO Verão Inverno Verão Inverno Baixa umidade Alta umidade Verão Inverno Baixa umidade Alta umidade Verão Inverno Verão/ baixa umidade Inverno Limites variáveis com o clima local O método para avaliação de conforto térmico mais conhecido é o Predicted Mean Vote (PMV) ou Voto Médio Estimado (VME), desenvolvido pelo professor

40 19 Ole Fanger e publicado em Em sua pesquisa utilizou dados obtidos em experiências de laboratório, com mais de pessoas, submetidas à diversas condições desde frio, passando pelo conforto neutro, até quente. O PMV é uma função matemática complexa que inclui atividade, vestuário, temperatura ambiente, umidade relativa, temperatura radiante média e velocidade do ar. A estimativa da sensação térmica de um grupo de pessoas pelo índice dos Votos Médios Estimados (VME) é dada numa escala de sete pontos variando de -3 a +3, sendo: -3 muito frio, -2 frio, -1 leve frio, 0 neutralidade, +1 leve calor, +2 calor, +3 muito calor (Figura 11). Figura 11: Escala do Voto Médio Estimado Devido às diferenças individuais é difícil especificar um ambiente térmico que satisfaça a todos, sempre haverá uma percentagem de insatisfeitos. Segundo a ISO 7730, um ambiente é considerado termicamente aceitável quando PPD < 10%, ou seja, -0,5 < PMV < +0,5. Este método foi adotado como base para o desenvolvimento de uma norma que especifica condições de conforto térmico para ambientes termicamente moderados (ISO 7730, 1984) e da sua atualização em Várias pesquisas foram realizadas para testar o modelo adotado pela ISO 7730 (1984) a partir de 1984, pois havia dúvidas quanto à validade dos seus resultados em aplicações de campo e em diferentes regiões climáticas. Isso foi devido ao fato dessa norma ter sido baseada exclusivamente em dados obtidos em laboratório e em regiões climáticas de latitude média (RUAS, 2001).

41 Carta Bioclimática Segundo Bogo et al. (1994), as escalas de conforto térmico podem ser semânticas ou numéricas, montadas em termos de sensações subjetivas graduadas por conforto e desconforto térmico, relacionando-se tais graduações com os parâmetros físicos de estímulo. Com base nos índices, estabelecem-se as zonas de conforto térmico delimitadas graficamente sobre diversos tipos de monogramas ou através de cartas e diagramas que limitam os parâmetros físicos e definem o domínio no qual se estabelecem as ditas zonas de conforto térmico. Para Barbosa (1997), as cartas bioclimáticas são definidas com base nas zonas de conforto térmico e elementos de previsão de comportamento térmico das edificações, associando três informações: comportamento climático do entorno, previsão de estratégias indicadas para obtenção de conforto na edificação e a zona de conforto térmico. As cartas bioclimáticas facilitam as análises das características climáticas específicas de um local sob a ótica do conforto térmico humano especificando diretrizes de projeto para maximizar o conforto no interior de edifícios não condicionados mecanicamente. As opções gerais apresentadas para as estratégias são: ventilação durante o dia, inércia térmica com ou sem ventilação, resfriamento evaporativo direto e indireto (ROSSETI, 2009). O primeiro pesquisador a propor um procedimento sistemático para adequar o projeto de uma edificação às necessidades humanas e condições climáticas foi Olgyay, em Seu método está baseado em uma carta bioclimática apresentando a zona de conforto humano em relação à temperatura e umidade do ar ambiente, temperatura radiante média, velocidade do vento, radiação solar e resfriamento evaporativo, levando-se em consideração os dados do clima externo. Os limites da zona de conforto para Olgyay variam conforme os indivíduos, os tipos de vestimenta e a natureza da atividade que se executa, além de depender do sexo e idade. Para definir os limites da zona de conforto da carta bioclimática de Olgyay, foi adotado um critério em que a pessoa, em média, não experimenta sensação de desconforto (BOGO et al, 1994). Como forma de adaptação para os trópicos, Olgyay, em 1968 coloca que, no momento de construir-se o gráfico bioclimático e a delimitação da zona de conforto

42 21 para habitantes das zonas temperadas, leva-se em conta o indivíduo, a razão metabólica, a dieta, a aclimatação e a vestimenta. Porém, para zonas tropicais somente os três primeiros fatores podem ser tratados da mesma forma, estabelecendo-se restrições para protótipos normais humanos, sob determinadas condições de atividade. Porém, aclimatação e vestimenta devem ser trabalhadas de forma menos simplificada, pois: para zonas tropicais de aclimatação deve se levar em consideração que as altas temperaturas são constantes e influem no mecanismo biológico humano elevando os limites da zona de conforto (SANTOS, 2008). Com exceção de Olgyay, as demais cartas bioclimáticas montam- se sobre uma carta psicrométrica os métodos conhecidos foram aplicados por: a) Olgyay 1963 e 1968; b) Givoni 1969; c) Givoni e Milne 1979; d) Watson e Labs 1983 e) Gonzalez 1986; f) Szokolay 1987 g) Givoni 1992; h) Zonas de Conforto da ASHRAE 1974, 1985, 1992 e 2004; Os limites das zonas de conforto destes métodos são apontados na Tabela 02: TABELA 2: Comparação das metodologias das zonas de conforto TEMPERATURA UMIDADE METODOLOGIA LIMITE MÍNIMO LIMITE MÁXIMO LIMITE MÍNIMO LIMITE MÁXIMO OBS. OLGYAY (EUA) OLGYAY (trópicos) 21,1 C 20,0 C 23,9 C 18,3 C 27,7 C 24,2 C 29,5 C 23,9 C 30% 65% 20% 80% ASHRAE >22,2 C TE <25,6 C TE >5mmHg <14mmHg Verão Inverno Verão Inverno ASHRAE >23,0 C TE >20,0 C TE <27,0 C TE <24,0 C TE >4g/kg <12g/kg Verão Inverno

43 22 ASHRAE >23,0 C TE >20,0 C TE <26,0 C TE <23,5 C TE GIVONI original >21,0 C <26,0 C <25,0 C GIVONI e MILNE >22,7 C >20,0 C <27,0 C TE <24,0 C TE GONZALEZ >22,0 C <29,0 C <26,5 C GIVONI 92 Países Desenvolvidos >20,0 C <27,0 C <25,0 C >4g/kg e 30% >5mmHg <60% <14mmHg e 80% 20% 80% >4g/kg >4g/kg <14g/kg ou 75% <15g/kg ou 80% Verão Inverno Baixas umid. Altas umid. Verão Inverno Baixas umid. Altas umid. Baixas umid. Altas umid. GIVONI 92 Países em Desenvolvimento >25,0 C >18,0 C <29,0 C <26,0 C <25,0 C >4g/kg <17g/kg ou 80% Baixas e altas umid. (verão) inverno SZOKOLAY TMA=2K (SET) TMM=1,75K (SET) >4g/kg <12g/kg Limites variáveis c/ o clima local WATSON e LABS Experiência na Tailândia >20,0 C TE >22,0 C <25,6 C TE <28,0 C <31,0 C Fonte: BOGO et al (1994) >5mmHg <80% Ar Condicionado Vent. Natural Givoni, em 1969 desenvolveu uma carta bioclimática a ser empregada em edifícios para corrigir as limitações do diagrama bioclimático idealizado por Olgyay. Givoni (1992) diz que a principal diferença entre esses dois sistemas é que o diagrama de Olgyay é desenhado entre dois eixos (temperaturas secas e umidades relativas), enquanto a carta de Givoni é traçada sobre uma carta psicrométrica convencional e utiliza-se da umidade absoluta como referência. A carta de Givoni (Figura 12) é construída sobre o diagrama psicrométrico e apresenta nove diferentes zonas, relacionadas com diferentes estratégias de atuação construtivas para a adequação da arquitetura ao clima: zona de conforto, de ventilação, de resfriamento evaporativo, de massa térmica para resfriamento, de condicionamento de ar, de umidificação, de massa térmica para aquecimento, de aquecimento solar passivo e de aquecimento artificial (BERALDO, 2006).

44 23 ZONAS: 1. Conforto 2. Ventilacao 3. Resfriamento Evaporativo 4. Alta Inércia Térmica p/ Resfr. 5. Ar Condicionado 6. Umidificação 7. Alta Inércia Térmica/ Aquecimento Solar 8. Aquecimento Solar Passivo 9. Aquecimento Artificial 10.Ventilação/ Alta Inércia Vent./ Alta Inércia/ Resf. Evap. 12.Alta Inércia/ Resf. Evap Figura 12: Carta Bioclimática de Givoni Nesta carta os limites originais de conforto foram determinados com base em pesquisas conduzidas nos Estados Unidos, Europa e Israel. Entretanto, considerando estudos realizados em países quentes e apoiando-se no fato de que devido seus costumes, as pessoas que moram em países em desenvolvimento com clima quente e úmido aceitam limites máximos superiores de temperatura e umidade, a atualização sugere a expansão desses limites para a aplicação nestas regiões (OLIVEIRA, 2007). Assim, os limites sugeridos por Givoni (1992) para a zona de conforto térmico de países com clima quente e em desenvolvimento são: no verão em situação de umidade baixa, a variação de temperatura pode ser de 25 C a 29 C, e em umidade alta de 25 C a 26 C, podendo chegar a 32ºC com ventilação de 2,0 m/s; no inverno, os limites são de 18 C a 25 C; com relação à umidade, os limites são de 4,0g/kg a 17 g/ kg e 80% de umidade relativa (OLIVEIRA, 2007). Baseados neste trabalho, Lamberts, Dutra e Pereira (1997) empregaram a carta nos estudos sobre eficiência energética e, especialmente, no programa computacional ANALISYS BIO 3.0. que permite, a partir de dados climáticos locais, a construção de cartas bioclimáticas com as estratégias passivas e ativas recomendadas aos projetos de arquitetura, no caso, para edificações no Brasil. Esse diagrama, com variáveis de temperatura de bulbo seco e umidade relativa do ar, adaptado a partir da carta de Givoni (1992), define os limites da zona de conforto e das zonas (Figura 13) que indicam recomendações estratégicas conforme o local. TBU [ C] UR [%] 90% 80% 70% 60% 50% 30 40% % 20% 10% U [g/kg]

45 24 A Zona de aquecimento artificial (calefação) B Zona de aquecimento solar da edificação C Zona de massa térmica para aquecimento D Zona de conforto térmico (baixa umidade) E - Zona de conforto térmico F Zona de desumidificação (renovação do ar) G + H Zona de resfriamento evaporativo H+I Zona de massa térmica de refrigeração I+J Zona de Ventilação K Zona de refrigeração artificial L Zona de umidificação do ar Figura 13:Carta Bioclimática adaptada para o Brasil Fonte: ABNT, 2005c Em todos os casos o ocupante e seu conforto deve ser o principal foco do uso da energia em um edifício e, portanto, o desenho deve refletir o entendimento destas. 2.5 ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA A aplicação da climatologia aos seres vivos é denominada bioclimatologia e, de acordo com Gonçalves (2004), a arquitetura bioclimática pode ser definida como uma arquitetura que, durante sua concepção, aborda o clima como uma variável essencial do projeto e tem a interação entre o sol e o edifício como fator fundamental. Diz ele: Mais importante que a denominação, são os princípios, os conceitos fundamentais, um conjunto de regras simples, que mais não visam compreender quais as variáveis climáticas existentes no local, sol, vento, água, e como essas variáveis podem interagir com o edifício de forma positiva e propiciar as condições de conforto térmico adequadas a cada espaço. (Gonçalves, 2004). Maragno (2002) estabelece como boa arquitetura bioclimática [...] aquela que permite que um edifício beneficie-se de ambientes interiores próximos ao conforto para uma margem de variação das condições exteriores bastante amplas, sem o recurso do condicionamento de ar artificial. Para Watson e Labs (1983 apud ANDRADE, 1996) o projeto bioclimático é aquele cuja fonte ou recurso encontra-se no microclima local e apresenta um fluxo natural de energia ao redor da edificação

46 25 criado por meio de uma integração com o sol, vento, precipitação e os valores das temperaturas do ar e da terra. Sue et al. (2009) acreditam que baseando-se no conhecimento do clima (meso e micro) e nos métodos de redução do consumo de energia pode-se esboçar o projeto do edifício e estabelecer as características do entorno de forma a minimizar as perdas e os ganhos térmicos, e consequentemente, o consumo de energia no uso do edifício. Como afirmam Lamberts e Naranjo (2011), o Brasil apresenta significativa diversidade climática e cada região exige soluções construtivas específicas. O desconhecimento sobre essas especificidades vem sendo responsável pela proliferação em nossas cidades de edifícios com baixo desempenho térmico e, por conseqüência, elevado consumo de energia. O zoneamento bioclimático brasileiro, estabelecido pela NBR (2005), classifica características climáticas relativamente homogêneas em oito subdivisões (Figura 14), tomando por base o registro e aplicação dos dados das normais climatológicas de 330 cidades sobre uma carta bioclimática. Cada Zona Bioclimática possui estratégias bioclimáticas consideradas adequadas para utilização em suas edificações. A cidade de Cuiabá enquadra-se dentro da Zona Bioclimática 7. Figura 14: Zoneamento Bioclimático Brasileiro Fonte: ABNT, 2005c Para o estabelecimento das diretrizes construtivas, foram considerados os seguintes parâmetros e condições de contorno: tamanho das aberturas para

47 26 ventilação, proteção das aberturas, variações externas (parede externa, cobertura) e estratégias de condicionamento térmico passivo. O clima, assim como as estações do ano, influencia no conforto. Apesar de ser possível controlar o ambiente interno do edifício, o clima externo pode ser minimizado pelo uso da envoltória do edifício e sua interação com o meio exterior. Os materiais de construção têm grande influência sobre as condições de conforto do ambiente interior. As especificações dos mesmos exigem o entendimento de suas propriedades e de sua adequação às características do projeto. O uso de isolamento térmico ou proteção solar em paredes, janelas e telhados, o tipo de telha e o tipo de vidro a serem empregados devem ser estudados a fim de se evitar ganhos térmicos excessivos e obter melhorias nas condições de conforto interno (SANTOS, 2008). A arquitetura bioclimática preocupa-se, também, com o desenvolvimento de equipamentos e sistemas que são necessários ao uso da edificação (aquecimento de água, circulação de ar e de água, iluminação, conservação de alimentos, etc.) de forma que o consumo energético seja eficiente Estratégias bioclimáticas para Cuiabá O município de Cuiabá, conforme o zoneamento bioclimático brasileiro (ABNT, 2005c), está situado na zona 7. Esta zona ocupa 12,6% do território brasileiro, englobando parte das regiões Centro-Oeste e Nordeste e algumas cidades do Sudeste e Norte, possuindo 39 cidades relacionadas (Figura 15), entre elas temos como exemplo Mossoró (RN) e Teresina (PI). Figura 15: Zona Bioclimática 7 Fonte: ABNT, 2005

48 27 Leão (2007) concluiu, através do relatório elaborado com dados horários do Test Reference Year (TRY), que Cuiabá apresenta 19,5% de horas de conforto e 80,5% de desconforto anual, num total de 294 dias avaliados. Sendo que desse percentual de horas de desconforto, 75,9% correspondem-se ao calor e 4,54% ao desconforto por frio (Figura 16). Para a correção do calor, a ventilação é proposta como estratégia bioclimática em 56,2%. As estratégias que podem ser utilizadas em conjunto são resfriamento evaporativo e massa térmica para resfriamento, indicadas em proporções quase equivalentes, com 20,2% e 19,6% respectivamente. De acordo com o relatório, a insuficiência das estratégias passivas para o clima de Cuiabá deve ser suprida em 8,55% das horas de desconforto com condicionamento de ar (LEÃO, 2007). Figura 16: Carta Bioclimática com as normais climáticas de Cuiabá Fonte: ROSSETI 2009 As estratégias de condicionamento térmico passivo para a zona bioclimática 7 estabelecidas pela NBR (20005) São as seguintes: a) Ventilação Higiênica: As sensações térmicas são melhoradas através da desumidificação dos ambientes. Esta estratégia pode ser obtida através da renovação do ar interno por ar externo através da ventilação dos ambientes. b) Massa térmica para resfriamento: Nas paredes deve-se considerar que o aumento da capacidade térmica melhora as condições diurnas por proporcionar maior atraso e amortecimento

49 28 térmico, como por exemplo, na utilização de tijolos maciços dispostos em sua maior dimensão. Outro fator a ser considerado é o efeito do isolamento proporcionado pelas células de ar aprisionadas nos tijolos furados que, quando utilizados, devem ser dispostos de uma vez, pelo menos nas paredes externas. O uso de cores mais claras reduz a absorção da radiação solar. Sugere-se ainda a proteção destas paredes com vegetação ou beiral, principalmente as que possuam orientação Leste Oeste (DUARTE, 1995). c) Ventilação Cruzada: A ventilação cruzada é obtida através da circulação de ar pelos ambientes da edificação. Isto significa que, se o ambiente tem janelas em apenas uma fachada, a porta deveria ser mantida aberta para permitir a ventilação cruzada. Duarte (1995) recomenda a utilização, sempre que possível, de uma forma compacta com pátio interno ou semi-interno corretamente tratado, e que permita o aproveitamento dos ventos na estação quente-úmida; na utilização de formas alongadas, deve- se dispor as fachadas maiores voltadas para Norte e Sul, com mínima exposição a Leste e, principalmente a Oeste; neste caso deve-se promover ampla ventilação cruzada tirando-se proveito dos ventos dominantes a Norte e Noroeste. d) Roupas leves e resfriamento artificial: Para melhorar as sensações térmicas com relação às condições de desempenho térmico da edificação durante o período mais quente do ano é necessário o uso de roupas leves. O uso de resfriamento artificial também poderá amenizar eventualmente a sensação de desconforto térmico devido às altas temperaturas. As coberturas são de vital importância para melhoria do desempenho térmico, tendo em vista sua exposição à insolação direta. O efeito chaminé é uma técnica eficaz para obtenção do conforto térmico, uma das formas de torná-lo mais eficiente é aumentar a altura do pé direito e utilizar, concomitantemente, cobertura dupla, ático ventilado com aberturas voltadas para os ventos dominantes, combinadas com um forro pesado, permitindo máximo atraso e amortecimento térmico. Com relação aos pátios internos, as maiores fachadas devem ficar preferencialmente voltadas para o Norte e Sul, posicionando as aberturas de forma a priorizar a ventilação cruzada, com orientação preferencial para os ventos dominantes (DUARTE, 1995).

50 29 As superfícies envidraçadas devem ser protegidas, preferencialmente com dispositivos externos que não obstruam a ventilação, independente da orientação das aberturas. As aberturas devem apresentar máxima área efetiva de ventilação, com possibilidade de direcionamento do fluxo de ar e de separação dos fluxos de ar quente e frio, sendo a melhor solução a separação de funções, com aberturas destinadas exclusivamente à iluminação, ouras à ventilação, etc. (SANTOS, 2008). 2.6 ARQUITETURA E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA As edificações, em sua função básica de abrigo para o homem, têm como um de seus objetivos a promoção de um ambiente interno confortável para o usuário. A definição de conforto abrange as variáveis térmicas, visuais, acústicas e de qualidade do ar. Assim, cabe ao edifício amenizar os climas severos ou proporcionar ambientes tão confortáveis quanto o ambiente externo, em climas amenos. Conforme Beraldo (2006) a questão da eficiência das edificações considera que projetos arquitetônicos que durante sua concepção não levam em consideração o clima como um aspecto importante, tendem a apresentar más condições de conforto térmico e luminoso. Desta forma, será necessário consumir energia para, por meios alternativos, atingir condições de conforto no interior da edificação. Assim, a edificação mais eficiente será aquela que conseguir atingir ou chegar o mais próximo possível das condições de conforto térmico e luminoso utilizando-se apenas do desenho, das técnicas construtivas e dos materiais. Ou seja, será aquela que apresenta as menores necessidades energéticas para obtenção de conforto para o usuário. É função da prática arquitetônica analisar e estabelecer condições necessárias para avaliação e concepção de ambiente térmico adequado as atividades humanas. As variáveis arquitetônicas como forma, função, tipos de fechamento e os sistemas de condicionamento (climatização e iluminação) interagem simultaneamente com o meio ambiente e o homem, conforme afirma Lamberts, Dutra e Pereira (2004, p. 51), sendo assim, apresentam- se como variáveis importantes na elaboração de todo projeto arquitetônico. A eficiência energética em edificações deve ser adotada durante o projeto, para que estratégias projetuais que possibilitem a melhoria do desempenho termo energético da edificação em operação possam ser aplicadas. No entanto, quando uma

51 30 edificação em operação é ineficiente quanto ao consumo de energia elétrica é possível alcançar melhorias por meio da revitalização dos sistemas que utilizam energia elétrica e de intervenções na envoltória da edificação, o chamado retrofit. Porém, está prática possui algumas limitações, visto que não é possível adotar diversas estratégias projetuais e qualquer alteração posterior envolve maiores custos, podendo não apresentar resultados tão satisfatórios quanto se as mesmas técnicas tivessem sido aplicadas durante a execução da edificação. As estratégias de projeto da arquitetura bioclimática resgatam a integração da arquitetura com o meio ambiente quando tiram partido do clima, da vegetação, do desenho urbano e das soluções técnicas orientação do edifício, sombreamento das fachadas, ventilação e iluminação natural, materiais utilizados nos fechamentos verticais e horizontais, tornando assim a edificação um filtro das condições externas, criando um microclima interior favorável ao desenvolvimento das atividades a que se destina, promovendo conforto ao usuário e reduzindo o uso de energia elétrica, evitando o desperdício de recursos naturais e evitando poluição ambiental resultante da geração e do uso da energia. Historicamente, a manutenção do conforto no ambiente construído era obtida através da prática da arquitetura regionalista. Com a adequação da edificação ao clima e à paisagem do local de construção verificava-se o baixo emprego de mecanismos artificiais para a garantia do conforto ambiental, também conhecida como arquitetura vernacular. Nessa arquitetura, a primazia era pela proteção quando o mesmo apresentava características indesejáveis, de maneira a promover, com soluções próprias de cada local, com baixo recurso energético o nível de conforto dos ocupantes apropriado ao clima regional (SILVA e KINSEL 2007). Como exemplo da boa resposta ao ambiente natural Clímaco e Amorim (2008) mencionam o iglu dos esquimós, nas regiões frias onde o isolamento é contra a adversidade do clima externo de temperaturas muito baixas e há uma necessidade de proteção contra os ventos. Uma grossa camada de neve promove o isolamento da temperatura exterior; parcialmente enterradas, elas são abobadadas e baixas para sofrerem menos com os ventos; as aberturas são mínimas, apenas para o acesso e renovação do ar, localizadas na direção oposta da direção dos ventos, além de possuírem um corredor intermediário de entrada. A forma mais esférica é uma

52 31 característica que garante menor superfície de exposição, consequentemente, menor troca térmica. Clímaco e Amorim (2008) referem como exemplo também a arquitetura indígena, onde as características do clima são muito distintas das dos esquimós, neste caso, as temperaturas são mais altas e a umidade é maior, necessitando aproveitamento da ventilação natural. As unidades residenciais são isoladas e distanciadas, de modo a não obstruir os ventos. E são elevadas do solo para permitir ventilação sob o piso, refrescando o interior e proteger da umidade. O material utilizado para a envoltória é a palha, visto que é o material que os índios têm à mão e atende às necessidades de vedação e proteção, permitindo também uma maior ventilação dentro da oca. Entretanto, a partir da Revolução Industrial e do consequente desenvolvimento de novas tecnologias, como o aço e o concreto armado, aplicáveis a qualquer parte do mundo, proliferou-se, na arquitetura, o chamado estilo internacional. Baseado na mecanização do processo construtivo, este modelo reproduziu, em lugares de diferentes condições ambientais, a mesma solução arquitetônica. Ao contrário da prática tradicional, esse novo estilo arquitetônico foi amplamente aplicado sem que as características climáticas locais fossem consideradas. A necessidade de ostentar o progresso, o poder econômico, a abundância de tecnologia, fizeram com que, sobretudo nos tempos contemporâneos, em muito se desconsiderasse a questão ambiental na arquitetura (CORBELLA & YANNAS, 2007). Cria-se a partir daí um padrão globalizado nas cidades, o que leva, por exemplo, à construção, nos trópicos, de prédios com fachadas totalmente envidraçadas, verdadeiras estufas pelo excesso de insolação, o que acaba sendo corrigido por sistemas de refrigeração e iluminação demasiadamente caros (CORBELLA & YANNAS, 2007). Fatos como o desenvolvimento tecnológico experimentado a partir da II Guerra Mundial deram continuidade à tendência do controle total das condições ambientais através dos meios mecânicos. Porém, é com a crise do petróleo em 1970 e 1980 que a fragilidade do modelo até então adotado foi evidenciada. O abuso da iluminação e refrigeração artificial na edificação tornam os usuários dependentes da energia elétrica. Não é possível permanecer em um edifício

53 32 alto quando o abastecimento de energia elétrica é interrompido. Da mesma forma, não há como alimentar um sistema de climatização de um prédio com planta baixa pouco profunda e fachadas estanques em um país quente (SUE et al., 2009). A arquitetura que se insere no projeto de desenvolvimento sustentável é aquela que modifica o ambiente natural de maneira a produzir um espaço confortável, adequado ao clima local, energeticamente eficiente e com baixo custo de manutenção, causando baixo impacto ambiental. Observa-se, pois, a valorização do processo construtivo que empregue soluções passivas para promoção do conforto do usuário, diminuindo a necessidade de aporte extra de recursos nos sistemas de iluminação e climatização. Conforto ambiental e eficiência energética são, portanto, premissas deste modelo construtivo. Além das variáveis climáticas, deve-se considerar as variáveis humanas e arquitetônicas como forma de se obter o conforto do usuário e a melhoria do desempenho termo energético, tais como: a) Variáveis arquitetônicas: forma, função, fechamentos opacos, fechamentos transparentes, sombreamento da edificação, cores, sistemas de iluminação, sistemas de aquecimento de água, climatização artificial, carga térmica, sistemas de ventilação natural, resfriamento evaporativo, vegetação, materiais, sistemas de proteção solar, massa térmica dos materiais. b) Variáveis climáticas: Macroclima - radiação solar, latitude, altitude, vento, massas de ar, temperatura, umidade. Microclima topografia, vegetação, superfície do solo (natural e construído). c) Variáveis Humanas: Conforto Térmico variáveis ambientais, atividade física, vestimenta. Conforto Visual - nível de iluminação, contraste, ofuscamento. A adoção de uma política de conservação de energia é fundamental, pois permite uma diminuição da energia primária necessária para propiciar um mesmo nível de consumo de energia útil e possibilita a construção de um estilo de desenvolvimento que implique uma menor energia demandada, através do emprego de soluções alternativas e de novas tecnologias.

54 Influência da Envoltória e as cargas térmicas do Edifício O desempenho de um edifício está diretamente relacionado com as características dos elementos que o envolvem e suas interações entre o meio exterior e interior. Os fechamentos que delimitam o espaço exterior e interior, caracterizando o envelope construtivo são o ponto de partida para a determinação da eficiência energética e para a necessidade de sistemas de aquecimento, resfriamento e ventilação (WBCSD/BCSD, 2007). As cargas condicionadas pelo clima são dinâmicas e aproximadamente periódicas, uma vez que tendem a se repetir em ciclos diários. A principal parte da carga pela envoltória é proporcional à diferença de temperaturas de bulbo seco entre o interior e o exterior (BERALDO, 2006). A forma arquitetônica é determinante quanto à quantidade de radiação solar, luz natural e ventilação recebida pelo edifício (SILVA, 2007). Com relação à altura, o aumento desta dimensão minimiza a carga térmica recebida em função da latitude do local (MASCARÓ, 1991). Rivero (1986) completa que, em qualquer época do ano, a exposição à radiação solar nas superfícies verticais será menor e que a orientação do edifício influencia diretamente a quantidade de calor imposto ao edifício. Por conseguinte, a intensidade de radiação solar transferida para o interior dependerá da capacidade de conservar calor da envoltória e das características dos materiais de revestimento associadas a sua cor, visto que as propriedades de absorção ou reflexão de um mesmo material podem ser modificadas conforme a cor aplicada (ROMERO, 2001). Quanto às superfícies transparentes, Mascaró (1991), observa que podem comprometer o balanço térmico do edifício e, segundo Rivero (1986), em latitudes menores que 40º, trabalhar com as propriedades absorventes, refletoras e as espessuras dos vidros para a composição das aberturas é ineficiente. Santos (2008) especifica que as propriedades ideais de um vidro estão relacionadas com uma alta transmissão de luz visível (Tv) e baixos ganhos de calor por fluxo de calor sensível (FCS), o que comprovadamente não é verificado considerando que a grande maioria dos materiais transparentes apresentam FCS superiores à Tv. No entanto, Lamberts et al. (1997) lembram que outras variáveis podem impedir ou reduzir a radiação solar direta incidente nas superfícies envidraçadas, dentre elas: a orientação e tamanho das aberturas e o uso de proteções solares (como brises, cortinas ou mesmo vegetação) -

55 34 internas, externas ou mesmo combinadas, observando sempre que, no caso de apenas uma proteção, a mais eficaz é a externa. Magalhães (2001) e Lamberts et al. (1997) estabelecem duas categorias de origem das cargas térmicas de um edifício: a) Externa: determinada pelas condições climáticas (temperatura, radiação solar e umidade), pela admissão ou infiltração de ar exterior, pela forma arquitetônica e pelo tipo de fechamento (opaco ou transparente às formas de radiação); b) Interna: provenientes do metabolismo humano, do uso de equipamentos e processos, do sistema de iluminação ou de ambientes adjacentes sob temperaturas elevadas. Beraldo (2006) ressalta que o calor liberado pelas cargas internas é traduzido no consumo de uma determinada fonte de energia e no aumento do ganho de calor para o edifício Sistema de Iluminação A medida mais comum em iluminação é o fluxo luminoso, cuja unidade é o lúmem, que representa a quantidade total de luz que é emitida por uma determinada fonte de luz. A parcela de luz que incide na superfície - no caso de uma mesa de trabalho é chamada de iluminância e sua unidade é Lux. Outra medida importante na luminotécnica é a luminância, que é a parcela de luz que chega a uma superfície e é refletida para o olho humano, proporcionando a visão do objeto. Sua unidade é a candela/ m². Um sistema de iluminação deve fornecer uma quantidade de luz que atenda às exigências visuais dos usuários no momento em que suas tarefas são desenvolvidas. Portanto, visa proporcionar um ambiente visual adequado utilizando as principais variáveis da luz: níveis de iluminância, índice de reprodução de cor, temperatura de cor, taxas de luminâncias e contrastes (GHISI, 1997). A NBR Iluminância de Interiores (ABNT, 1992) estabelece valores de iluminâncias por classes de tarefas visuais e por tipo de atividade, onde o uso adequado das iluminâncias depende das características da tarefa e do observador: idade, velocidade e precisão da atividade visual e refletância do fundo da tarefa.

56 35 Além da quantidade de luz em um ambiente, outro aspecto a ser observado é a qualidade. Ambientes iluminados adequadamente melhoram o conforto de seus ocupantes, levando-os a uma maior produtividade. Basicamente, os aspectos que mais causam queda na qualidade de uma instalação e merecem grande atenção são o ofuscamento, a falta de uniformidade e a baixa capacidade de representação de cor. Com relação aos sistemas de iluminação eficientes, Signor (1999) enumera algumas características que são determinantes: tipo de lâmpada e de reator, observando a relação consumo/fluxo luminoso e sua emissão de calor; tipo de luminária, considerando a distribuição adequada do fluxo; e a absortividade dos elementos físicos, influenciando na intensidade de reflexão e na potência instalada do ambiente. É importante ainda se levar em consideração a utilização da iluminação natural. A eficiência de uma lâmpada, medida em lumens por Watt (lm/w), é a relação entre o fluxo luminoso produzido por uma lâmpada dividido pela potência absorvida por ela. Esta relação que permite saber o quanto uma lâmpada é mais eficiente do que outra. O uso de componentes com alta eficiência luminosa, luminárias reflexivas, reatores com alto fator de potência e ambientes com superfícies de maior refletância contribuem para a minimização da potência instalada. Um sistema luminotécnico será mais eficiente do que outro se, para um mesmo nível de iluminância, alcançar valores inferiores de densidade de potência (OSRAM, 2008). No entanto, mesmo quando a potência instalada de iluminação é inferior aos limites estipulados, deve-se verificar o potencial de conservação de energia elétrica, através da verificação do regime de utilização do sistema e dos adequados níveis de iluminação (GHISI, 1997). A potência instalada (consiste no somatório das potências de todos os aparelhos do sistema de iluminação, ou seja, a potência das lâmpadas, multiplicada pelo número de unidades, somada à potência de todos os reatores, transformadores e/ou ignitores. (OSRAM, 2008)) representa uma ferramenta de normalização para limitar o consumo de energia em elétrica. Um projeto luminotécnico deve considerar, além dos requisitos das normas vigentes: boas condições de visibilidade; boa reprodução de cores; economia de

57 36 energia elétrica; facilidade e menor custo de manutenção; uso da iluminação natural; tipo de luminária e de lâmpada adequadas ao ambiente. Para a redução do consumo do sistema de iluminação, Ghisi (1997) sugere a adoção de medidas de controle e integração entre iluminação natural e artificial, conscientização do usuário, a utilização de sistemas de iluminação suplementar. A manutenção freqüente dos equipamentos e das características físicas do ambiente deve ser ponderada, pois a alteração das propriedades dos componentes altera a quantidade de luz visível necessária para o desenvolvimento de uma tarefa. Em ambientes que não possuem ocupação permanente ou podem ser iluminados por uma parcela de luz natural, é indicado o uso de controles da iluminação. Um sistema de controle de iluminação tem como objetivo o fornecimento da quantidade correta de luz para um determinado ambiente. Entendese por controle de iluminação desde os interruptores comuns até os dimmers, temporizadores, fotocontroles, sensores de presença e controles automáticos variados. A partir de percentuais de redução do consumo na ordem de 30 a 70%, Van Bogaert (1996) apud Ghisi (1997) comprova uma economia de energia a partir da integração do sistema de controle da iluminação artificial com os níveis de iluminação natural. Dentre os principais mecanismos de controle, manuais ou automáticos, há os sensores de ocupação, os temporizadores e a divisão de circuitos. Para um retrofit (processo de modernização de algum equipamento já considerado ultrapassado ou fora de norma) de um sistema de iluminação, deve-se realizar o levantamento da situação atual, considerando- se: características do ambiente; componentes do sistema; instalações elétricas; forma e horário de funcionamento; nível de iluminamento nos planos de trabalho; faixa etária dos usuários e tarifa de energia Aparelhos Eficientes e o Sistema de Condicionamento de Ar O condicionador de ar é o sistema empregado para climatização dos ambientes em edificações. Dependendo do clima, o uso deste torna-se indispensável, sobretudo em alguns horários. Os sistemas mais utilizados são: ar condicionado de janela; mini centrais do tipo split; self contained;chiller e fan-coil.

58 37 O sistema de condicionamento de ar envolve os seguintes aspectos: tipo de sistema, central ou individual; tipo de equipamento compressor, determinado por fatores como o regime de trabalho, tamanho dos aparelhos e cargas a que são submetidos; características do edifício, relacionadas à sua ocupação e finalidade, ao regime de funcionamento, ao desempenho térmico e à composição da membrana que a envolve; equipamentos utilizados internamente para o desenvolvimento de atividades no interior dos ambientes, entre outros (SIGNOR, 1999). O dimensionamento de um sistema de refrigeração será determinado pelo cálculo da carga térmica ao qual está submetido, visando à quantificação de calor total que deverá ser retirada ou fornecida ao ar ambiente (LAMBERTS et al., 1997). O conceito de carga térmica, segundo Procel (2005), consiste na quantidade de calor que é absorvida proveniente de fontes de calor externas ou internas, podendo ser expressa em watts (w), quilocalorias/h (kcal/h) ou BTU/h. Logo, a capacidade do equipamento condicionador de ar será a quantidade de calor que este deve ser capaz de remover de um ambiente, equivalente ou superior à carga térmica do ambiente. Pena (2002) estabelece os fatores ou fontes térmicas que devem ser considerados no levantamento de carga térmica: a radiação solar através dos fechamentos transparentes; os ganhos de calor por condução através das paredes externas e coberturas; a ventilação, utilizada para renovação do ar interno; o ar infiltrado pelas aberturas, frestas ou por efeito de exaustores; os ganhos de calor por condução, pelos materiais dos elementos construtivos; o calor dissipado por equipamentos e pelo sistema de iluminação artificial; e a carga de ocupação, proveniente do metabolismo dos usuários, conforme a atividade exercida. Beraldo (2006) observa ainda que, o sistema de distribuição pode contribuir com cargas adicionais causadas por fricções, infiltrações e perdas durante a transferência de calor pelos dutos ou por falhas dos mecanismos, que poderão comprometer a eficiência do sistema como um todo. 2.7 AVALIAÇÃO DAS EDIFICAÇÕES EM ÂMBITO MUNDIAL A primeira crise do petróleo, em 1973, causada pela redução do fornecimento, despertou o mundo para a importância da política energética, para a segurança e estabilidade econômica. A consciência de que as fontes energéticas

59 38 tradicionais são finitas e possuem um patamar de capacidade levou ao incentivo às pesquisas de fontes renováveis de energia e de conservação de energia (BERALDO, 2006). Silva (2003) considera que a necessidade de reduzir os impactos sociais e ambientais causados pela construção civil e de identificar o desempenho real de um edifício estão diretamente relacionadas ao desenvolvimento e à implementação de métodos e sistemas de classificação e avaliação de edificações. Uma classificação atrelada a um sistema de certificação é consensual quanto a representar um dos métodos mais eficientes para incentivar o aumento do nível de desempenho ambiental dos edifícios. A determinação de níveis mínimos aceitáveis depende, portanto, de alterações das demandas do mercado, voluntárias ou normativas, e do acesso a métodos relativamente simples por parte dos usuários e agentes envolvidos no processo (NRCanMET, 1998 apud Silva, 2003). Goulart (2005a) define o conceito de regulamento técnico como: requisitos técnicos obrigatórios de produtos, serviços ou processos, estabelecendo ainda os procedimentos para avaliação da conformidade, como certificação; visa garantir a saúde e segurança da população envolvida, a proteção do consumidor e do meio ambiente e pode atuar no mercado a fim de assegurar a concorrência justa; são adotados pelo poder público com competência para atuar nas respectivas áreas definidas por lei para o município, estado ou federação (...). As normas ou códigos de edificações possuem características próprias, mas são identificadas semelhanças em aspectos como as características da envoltória, do sistema de iluminação artificial e do sistema de condicionamento de ar, que geralmente estão vinculados a um zoneamento climático específico. As diferenças surgem em sua aplicação e forma de adesão: edificações residenciais ou não- residenciais, novas, reformadas, ampliadas ou mesmo no retrofit de edifícios existentes, sistemas e equipamentos ou vinculadas a padrões métricos ou de consumo; de forma voluntária, com ou sem incentivos, ou obrigatória, normalmente exigida após um tempo de adaptação e reconhecimento (SANTOS e SOUZA, 2009). Janda e Busch (1992, apud Barbosa, 1997) descrevem um panorama da situação mundial em normalização de energia para edifícios, apontando que a

60 39 maioria dos métodos, desenvolvidos principalmente para a conservação de energia e aplicados ainda na fase de construção, adota uma combinação de critérios prescritivos e de desempenho para a envoltória da edificação e para os sistemas mecânicos e de iluminação. Para disciplinar o comportamento energético das edificações, bem como aprimorar suas condições de conforto, são estabelecidas zonas climáticas com características comuns, abordando as peculiaridades regionais e influenciando a adoção de determinados critérios. As normas da American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE) são consideradas referência para o desenvolvimento desses instrumentos (NETO, 2003). As iniciativas para a adoção de medidas de eficiência energética em prédios públicos vêm recebendo a atenção especial de diversos países pela sua importância em contribuir na redução das emissões que impactam o clima do planeta ou pelo papel tecnológico estratégico que desempenham nas empresas num mercado cada vez mais competitivo e globalizado. Desta forma, conforme Brasil (2011),tem-se: a) Reino Unido, Programa certificação em eficiência Energética (Energy Efficiency Accreditation Scheme- EEAS): certificação independente, paga, onde reconhece- se a redução do uso de energia em organizações dos setores público e privado. b) França, Diretoria Geral de Energia e de Matérias Primas (Direction Generale de l Energie et des Matieres Premieres- DGEMP): ligada ao Ministério da Ecologia, da Energia, do Desenvolvimento Sustentável e de Gestão do Território, é responsável por definir as políticas energéticas, assim como garantir o abastecimento em fontes minerais. Entre suas atribuições destaca-se a elaboração de regulamentos que visam melhorar a eficiência energética tanto de equipamentos quanto de edifícios. c) Alemanha, Agência Alemã de Energia (Deutsche Energie Agentur- DENA): criada em 2008, visando tratar das questões relacionadas à eficiência energética. Entre os Programas e Ações de Eficiência Energética sob sua responsabilidade tem-se o Programa Certificado de Desempenho Energético das Edificações. d) Estados Unidos, ESPC (Energy Services Performance Contracts): programa que contempla redução de consumo de energia em prédios públicos, inserido na

61 40 década de 70 no FEP (Federal Energy Program). As ESCOs foram contratadas pelas concessionárias do setor energético para subsidiariamente executarem os projetos de melhorias. e) Portugal, Programa P3E - Programa para a Eficiência Energética em Edifícios: promovido pela Direção Geral de Energia e Geologia (DGEG. Esse Programa tem como objetivo final a melhoria da eficiência energética dos edifícios em Portugal. Para tanto, definiu-se um conjunto de atividades estratégicas a serem desenvolvidas visando a moderar a atual tendência de crescimento dos consumos energéticos nos edifícios e, consequentemente, o nível das emissões dos Gases de Efeito Estufa (GEE) Principais instrumentos de Certificação no mundo Klüsener (2009) aponta como os principais instrumentos de certificação em âmbito mundial: a) Reino Unido: BREEAM - Building Research Establishment Environmental Assessment Method; Approved Documents; iisbe - International Initiative for a Sustainable Built Environment e GBC - Green Building Challenge. b) Estados Unidos: ASHRAE - Standard 90.1 Energy Standard for Buildings Except Low-Rise Residential Buildings e LEED - Leadership in Energy and Environmental Design. c) União Européia: Algumas normas desenvolvidas pelo Comité Européen Normalisation (CEN): EN ISO 13790: Thermal Performance of Buildings calculation of energy use for space heating and cooling ; EN ISO Energy Performance of Buildings assessment of energy use and definition of ratings e EN ISO Energy Performance of Buildings methods for expressing energy performance and for energy certification of buildings. d) Portugal: Programa E4 - Eficiência Energética e Energias Endógenas: em substituição ao P3E (Programa para a Eficiência Energética em Edifícios). e) Japão: CASBEE - Comprehensive Assessment System for Building Environmental Efficiency e Criteria for Clients on the Rationalization of Energy Use for Buildings.

62 Histórico de Normas, Legislações e Certificações no Brasil O Brasil possui, há pelo menos duas décadas, programas de Eficiência Energética reconhecidos internacionalmente: o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL), o Programa Nacional de Racionalização do Uso dos Derivados do Petróleo e do Gás Natural (CONPET) e o Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE). Há dois tipos de políticas que podem ser implementadas visando o uso racional da energia: políticas baseadas na limitação do nível de eficiência permitido mediante o estabelecimento de índices de desempenho mínimos; e políticas que estabelecem classificações por meio de programas de certificação, um mecanismo de mercado que visa promover a eficiência energética de uma edificação de elevado desempenho ao compará-la ao mínimo obrigatório (CASALS, 2006). Brasil (2011) aponta que: Em 1984, o Instituto Brasileiro de Metrologia, Normalização e Qualidade (INMETRO) implementou o Programa de Conservação de Energia Elétrica em Eletrodomésticos, objetivando promover a redução do consumo de energia em equipamentos elétricos como chuveiros, congeladores, e condicionadores de ar domésticos. Em 1992, este programa foi renomeado, sendo a partir de então denominado Programa Brasileiro de Etiquetagem, preservando-se suas atribuições iniciais, as quais foram agregados requisitos de segurança e o estabelecimento de ações para a definição de índices mínimos de eficiência energética. Em 1985, por meio da Portaria Interministerial nº 1.877, dos Ministérios de Minas e Energia e da Indústria e Comércio Exterior, instituiu-se o PROCEL Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica, com a finalidade de integrar as ações visando à conservação de energia elétrica no país, dentro de uma visão abrangente e coordenada. Em 2000 foi promulgada a Lei n 9.991, onde as Empresas concessionárias ou permissionárias de distribuição de energia elétrica devem aplicar um percentual mínimo da receita operacional líquida em Programas de Eficiência Energética (PEE), segundo regulamentos da Agência Nacional de Energia Elétrica. Esta Lei consolidou a destinação de um montante de recursos para ações de Eficiência Energética, o

63 42 chamado Programa de Eficiência Energética das Concessionárias de Distribuição de Energia Elétrica (PEE). Em Outubro de 2001 foi promulgada a Lei nº , a Lei da Eficiência Energética. Dispõe sobre a política nacional de conservação e uso racional da energia, visando à alocação eficiente dos recursos energéticos e também a preservação do meio ambiente. A lei Estabelece os níveis máximos de consumo específico de energia ou mínimos de eficiência energética de máquinas e aparelhos elétricos fabricados ou comercializados no país, com base em indicadores técnicos pertinentes, que considerem a vida útil dos equipamentos. Determina também que cabe ao Poder Executivo desenvolver mecanismos para a promoção da eficiência energética nas edificações construídas no país. O Decreto nº 4.059, de Dezembro de 2001, regulamenta a Lei de Eficiência Energética, determinando os procedimentos para o estabelecimento dos indicadores e dos níveis de eficiência energética. O Decreto institui o Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência Energética CGIEE. No âmbito do CGIEE foi criado em 13 de dezembro de 2002 o Grupo Técnico para Eficientização de Energia nas Edificações no País GT - Edificações. O PROCEL Edifica foi lançado em outubro de 2003, através do Plano de Ação para Eficiência Energética em Edificações. Ele estabelece 6 vertentes de ação: arquitetura bioclimática, indicadores referenciais para edificações, certificação de materiais e equipamentos, regulamentação e legislação, remoção de barreiras à conservação da energia e, por fim, educação. Cada vertente apresenta uma série de projetos que visam implementar a eficiência energética na cultura construtiva nacional, desde a fase anterior ao projeto até a revisão de leis de eficiência energética para constante atualização tecnológica. Um destes projetos é o desenvolvimento da própria regulamentação da eficiência energética das edificações (LAMBERTS et al., 2006). A NBR (ABNT, 2005) trata especificamente sobre desempenho térmico e está organizada em cinco partes: definições, símbolos e unidades diretamente relacionados ao conteúdo das suas partes; procedimentos de cálculo das propriedades térmicas dos elementos e componentes das edificações - resistência, transmitância e capacidade térmica, atraso térmico e fator de calor solar; zoneamento

64 43 bioclimático das cidades brasileiras, associado a recomendações e diretrizes para edifícios unifamiliares de interesse social com até três pavimentos; e descrição de dois métodos para a determinação da resistência e da condutividade térmica de materiais sólidos e granulares. (ABNT, 2005). A NBR (ABNT, 2008): diz respeito ao desempenho de edifícios habitacionais de até cinco pavimentos, traduz em requisitos e critérios, as exigências dos usuários quanto aos sistemas que os compõem, independentemente dos seus materiais e sistemas construtivos. A normativa, organizada em seis partes, aborda temas relacionados a sistemas estruturais, de pisos internos, de vedações verticais internas e externas, de coberturas e hidrossanitários. O estabelecimento de desempenho compreende a definição de requisitos, critérios e métodos de avaliação passíveis de mensuração. Em fevereiro de 2009, com a participação do Inmetro e do Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), foi lançado o Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C) (BRASIL, 2009a), estabelecendo requisitos mínimos de desempenho e parâmetros para a classificação do nível de eficiência de edificações comerciais, de serviços e públicos e posterior fornecimento da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE). Em novembro de 2010 foi publicado o Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais (RTQ-R), que tem como objetivo criar condições para a etiquetagem do nível de eficiência energética de edificações residenciais unifamiliares e multifamiliares. Especifica os requisitos técnicos e os métodos para classificação de edificações residenciais quanto à eficiência energética, permitindo a obtenção da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE) do Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) do Inmetro. O potencial de economia de energia a partir de normas e códigos que visam à eficiência energética é estimado em um percentual de 12%, para o período compreendido entre 2000 e 2020 (Duffie, 1996 apud Leduc, 2008). Especificamente relacionado à capacidade de redução no consumo dos sistemas que compõem um edifício, o sistema de iluminação representa 30%, o sistema de condicionamento de ar entre 10 e 12% e a envoltória na ordem de 10%. (LEDUC, 2008).

65 44 Neste contexto, destaca-se a importância do desenvolvimento, aplicação e avaliação de medidas que visam minimizar o consumo de energia em edificações. A aplicação de um método brasileiro, desenvolvido considerando peculiaridades regionais e locais, permite contribuir para a implementação e apropriação de uma metodologia que atende às necessidades de redução no consumo de energia e do seu uso eficiente. Os edifícios públicos desempenham papel fundamental para a apropriação e divulgação dessas medidas, na medida em que atingem um público diversificado e amplo (KLÜSENER, 2009) Desenvolvimento da Etiquetagem de Edificações no Brasil O Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C) (BRASIL, 2009a) estabelece parâmetros para a definição do nível de eficiência de um edifício e posterior fornecimento da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE). Essa iniciativa vem atender à Lei nº , a primeira lei de eficiência energética no Brasil. Nesta vertente desenvolveu-se juntamente com o RTQ-C seus documentos complementares, como o Regulamento de Avaliação da Conformidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RAC-C) (BRASIL, 2009b), e o Manual para aplicação do RTQ-C e RAC-C (PROCEL, 2009). O desempenho do edifício e sua necessidade de normalização foram inicialmente discutidos em 1991, em um encontro nacional, o que resultou nas normas da ABNT atualmente vigentes: NBR e NBR (CHICHIERCHIO; FROTA, 1991; LAMBERTS, 1991). Entretanto, nenhuma destas normas apresenta parâmetros ou requisitos visando diretamente à eficiência energética da edificação, além de referenciarem somente edificações residenciais. Assim, a resposta direta à demanda nacional reconhecida pela Lei nº (BRASIL, 2001b) de gerar mecanismos de avaliação da eficiência energética de equipamentos e edificações foi a inclusão dos edifícios comerciais, de serviços e públicos no Programa Brasileiro de Etiquetagem do Inmetro, e a posterior inclusão das edificações residenciais.

66 45 O RTQ-C (BRASIL, 2009a) foi publicado em 2009 em sua primeira versão para aplicação voluntária. Por ser novo no país, o mercado construtivo ainda terá de se adaptar ao conceito de eficiência de um edifício: os arquitetos, com os parâmetros de projeto; os profissionais envolvidos com a construção civil com o registro de informações e documentos ao longo da obra; os fornecedores de materiais, com a uniformização da linguagem e parâmetros de especificação técnica de seus produtos; as agências financiadoras da construção com os próprios conceitos de eficiência; e o público em geral, com a etiqueta de eficiência e seu significado. Essa necessidade de adaptação exige simplificações e generalizações na primeira versão do regulamento, sendo alterações nos métodos de aplicação e nas restrições gradativas reservadas para as próximas versões. Isso significa que o RTQ-C ainda não abrange todos os temas que participam da eficiência energética de um edifício. Diversos sistemas foram incluídos como bonificações, o que os tornam opcionais. Versões futuras poderão incluir outros parâmetros ou sistemas cuja complexidade da avaliação será maior, mas quando os atores envolvidos com a construção civil já estiverem familiarizados com os parâmetros atuais (CARLO, LAMBERTS, 2010). Deve-se também destacar a necessidade de desenvolvimento de parâmetros técnicos que permitam a correta especificação de materiais e componentes construtivos, de acordo com o exigido para a etiquetagem das edificações. O objetivo da regulamentação é criar condições para a Etiquetagem Voluntária do nível de eficiência energética de edifícios comerciais e públicos numa primeira instância. Aplica-se a edifícios com área total útil mínima de 500m² ou com tensão de abastecimento superior ou igual a 2,3kV, incluindo edifícios condicionados, parcialmente condicionados e naturalmente ventilados. Em 2010, o RTQ-C foi atualizado sob Portaria Inmetro nº 372, de 17 de setembro de 2010 (BRASIL, 2010). O manual vem sofrendo alterações referentes ao método de avaliação do sistema de iluminação e futuramente serão incluídas outras alterações como pré-requisito do sistema de aquecimento de água e elevadores eficientes.

67 Edifícios Brasileiros Etiquetados Como o Regulamento foi lançado há pouco tempo e ainda é de caráter voluntário, poucas são as edificações que já passaram pelo processo de etiquetagem, sendo sua maioria analisadas para fins acadêmicos, especialmente pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) que, segundo informações divulgadas no site do Laboratório Brasileiro de Eficiência Energética (LABEEE, disponível em: até Setembro de 2011 havia etiquetado vinte e seis edifícios comerciais e públicos. Destes, em apenas dois edifícios foram feitas inspeções in loco, obtendo os dois a classificação A. Grande parte das edificações só teve avaliação parcial, sendo que apenas 13 foram avaliadas e obtiveram etiqueta geral, das quais apenas uma não foi avaliada como A, mas como B. Uma das edificações analisadas foi a Agência Jardim das Américas da Caixa Econômica Federal em Curitiba, PR (Figura 17). Efetuou-se a classificação geral da edificação, obtendo a pontuação A, apesar de seus sistemas individuais de Iluminação e Condicionamento do ar não obterem esta pontuação, como pode ser visto na Figura 18. Isso ocorreu devido à equação final, onde são contabilizados os pesos de cada sistema e as bonificações obtidas. Alguns dos diferenciais de projeto que auxiliaram na obtenção do nível A pelo regulamento: a) Envoltória: Foram utilizados na fachada materiais com elevada transmitância térmica. A cobertura possui isolamento térmico de lã de rocha; b) Sistema de Iluminação: Há o aproveitamento de iluminação natural, iluminação setorizada com comandos independentes e desligamento automático de iluminação; c) Bonificações: Aproveitamento de águas pluviais, uso de dispositivos economizadores de água, acessibilidade, etc.

68 47 Figura 17: Edificação etiquetada em Curitiba, PR Fonte: SANTOS, 2009 Figura 18:Etiqueta obtida da avaliação da edificação Fonte: SANTOS, REGULAMENTO TÉCNICO DA QUALIDADE PARA O NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS COMERCIAIS, DE SERVIÇOS E PÚBLICOS (RTQ-C) O RTQ-C apresenta os critérios para classificação completa do nível de eficiência energética do edifício através de classificações parciais do desempenho térmico da envoltória, do sistema de iluminação e do sistema de condicionamento de ar. Uma equação pondera estes sistemas através de pesos estabelecidos no regulamento e permite somar à pontuação final bonificações que podem ser adquiridas através do uso de inovações tecnológicas, de energias renováveis, cogeração ou com a racionalização no consumo de água. Os três itens, mais bonificações, são reunidos em uma equação geral de classificação do nível de eficiência do edifício. É possível obter a classificação de apenas um sistema, deixando os demais em aberto. Neste caso, no entanto, não é fornecida uma classificação geral do edifício, mas apenas do(s) sistema(s) analisado(s). No entanto, há parcelas do edifício pré-definidas onde as classificações parciais são aplicáveis. Enquanto os níveis de eficiência dos sistemas de iluminação e condicionamento de ar podem ser

69 48 estabelecidos para um pavimento específico ou um conjunto de salas, a envoltória é estabelecida somente para a edificação completa. A etiqueta parcial deve sempre partir da avaliação da envoltória da edificação como um todo, para então ser feita a avaliação de apenas um dos outros sistemas para o edifício como um todo ou para determinados ambientes. Quando calculada a eficiência dos três sistemas, os resultados parciais são inseridos na equação geral para verificar o nível de eficiência global da edificação. A etiqueta global apresenta a classificação de todos os sistemas e a classificação geral da edificação, como pode ser visualizado na Figura 19. No entanto, o cálculo da eficiência pode ser alterado tanto por bonificações, de caráter opcional, podendo aumentar a eficiência, quanto por pré-requisitos, de cumprimento obrigatório que, caso não sejam cumpridos, reduzem esses níveis. Figura 19: Modelo da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia para edificações Fonte: PROCEL (2010) Para definição do nível de eficiência dois métodos podem ser utilizados: o método prescritivo e o método de simulação. O método prescritivo contém equações e tabelas que limitam parâmetros da envoltória, iluminação e condicionamento de ar

70 49 separadamente de acordo com o nível de eficiência energética. Já a simulação baseiase na simulação termoenergética de dois modelos computacionais representando dois edifícios: um modelo do edifício real e um modelo de referência, baseado no método prescritivo. A classificação neste método é obtida comparando-se o consumo anual de energia elétrica simulado para os dois modelos, sendo que o consumo do modelo do edifício real deve ser menor que do modelo de referência para o nível de eficiência pretendido (RTQ-C, 2010). A classificação de uma edificação quanto ao nível de eficiência do consumo de energia é obtida por meio da avaliação de projeto e da avaliação in loco da edificação construída, realizadas por um Organismo de Inspeção acreditado pelo Inmetro, com base nas normas brasileiras aplicáveis, no RTQ-C e nos critérios estabelecidos pelo Regulamento de Avaliação da Conformidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RAC-C). A ENCE poderá ser fornecida em três momentos: para o projeto da edificação, para a edificação pronta, após obtido o Habite-se e para a edificação existente, após reforma. A avaliação do projeto é pré-requisito para a avaliação dos requisitos presentes na edificação nova pós Habite-se e na edificação existente pós reforma. Neste último caso, é necessário apresentar os projetos de reforma da edificação Método Prescritivo A equação geral é composta por uma relação entre pesos (estabelecidos por usos finais) para cada sistema e pelo equivalente numérico de seu nível parcial de eficiência. Os pesos são: Envoltória: 30% Iluminação: 30% Condicionamento de ar: 40% O cálculo da pontuação geral da edificação é feito utilizando-se da equação 01 a seguir:

71 50 AC PT = 0,30 EqNumEnv. + AU. EqNumCA. AC + AU APT AU.5 + APT AU.5 + ANC. EqNumV + b AU ANC. EqNumV + 0,30.( EqNumDPI) + 0,40. AU Equação Pré-Requisitos Gerais Os pré-requisitos gerais são necessários para a obtenção da classificação geral do nível de eficiência do edifício. O não atendimento não impede as classificações parciais, mas impede a obtenção de uma etiqueta global de nível de eficiência A, B ou C. Ou seja, o edifício terá eficiência D na classificação geral mesmo que as etiquetas parciais indiquem nível de eficiência A. O primeiro pré-requisito refere-se à medição centralizada por uso final. Este item exige que o circuito elétrico seja projetado separadamente de forma a permitir medições quando necessário. Estas medições poderão auxiliar no diagnóstico do consumo de energia, indicando onde e em que horas se consome mais e, conseqüentemente, em que tipo de uso deve-se investir para elevar a eficiência energética do edifício. Os demais pré- requisitos visam alcançar nível de eficiência A. Edifícios com nível de eficiência A que utilizem sistemas de aquecimento de água devem utilizar algum dos sistemas eficientes listados. No caso de aquecimento solar, se este sistema apresentar fração solar superior a 60%, pode ainda ser contabilizado como bonificação. O máximo aproveitamento de área de coleta disponível está relacionado ao atendimento da demanda de aquecimento de água, evitando subdimensionamentos somente para atender aos pré-requisitos. Outros itens, como controle inteligente de tráfego e bombas de água centrífugas etiquetadas pelo INMETRO, são também eliminatórios para nível de eficiência A Bonificações As bonificações são bônus de pontuação que visam incentivar o uso de energia solar para aquecimento de água, uso racional de água, cogeração, dentre outros, mas sem a obrigatoriedade de constarem no edifício.

72 51 A pontuação adquirida através da implementação destas bonificações variam entre 0 e 1. Sendo: 0 quando não existe nenhum sistema complementar para o aumento da eficiência do edifício, e 1 quando uma das bonificações for implantada em sua totalidade. É possível a utilização de mais de um sistema para se chegar a esta pontuação máxima. Sendo que todas as bonificações listadas devem ser comprovadas através de memoriais de cálculo. PROCEL (2010) elenca quatro itens principais, são eles: a) Sistemas e equipamentos que racionalizem o uso da água, proporcionando uma economia de 20% do consumo anual de água: b) Sistemas ou fontes renováveis de energia: aquecimento de água, com atendimento igual ou superior a 60% da demanda de água quente, energia eólica ou painéis fotovoltaicos, com uma economia mínima de 10% do consumo anual; c) Cogeração, gerando uma economia mínima de 30% no consumo anual de energia elétrica do edifício; d) Inovações técnicas ou sistemas que aumentam a eficiência, proporcionando uma economia de 30% no consumo anual de energia elétrica Envoltória Entende-se por Envoltória todos os planos externos da edificação, compostos por fachadas, empenas, cobertura, brises, marquises, aberturas, assim como quaisquer elementos que os compõem. O conjunto de elementos do edifício que estão em contato com o meio exterior e compõem os fechamentos dos ambientes internos em relação ao ambiente externo. Meio externo, para a definição de envoltória, exclui a parcela construída do subsolo do edifício, referindo-se exclusivamente as partes construídas acima do solo (PROCEL 2010). Quanto mais a envoltória expõe o interior do edifício, maior a troca térmica permitida entre o interior e o exterior, implicando em elevados ganhos de calor em climas mais quentes (radiação solar, temperatura, etc.) ou maiores perdas de calor em climas frios (infiltração, diferenças de temperatura, etc.). A classificação da envoltória faz-se através da determinação de um conjunto de índices referentes às características físicas do edifício. Componentes opacos e dispositivos de iluminação zenital são definidos em pré-requisitos enquanto as

73 52 aberturas verticais são avaliadas através de equações. Estes parâmetros compõem a pele da edificação (como cobertura, fachada e aberturas), e são complementados pelo volume, pela área de piso do edifício e pela orientação das fachadas. Para obtenção do nível A na classificação da envoltória, é necessário que sejam atendidos todos os pré- requisitos: Transmitância térmica da cobertura e paredes exteriores, cores e absortância de superfícies e iluminação zenital com níveis específicos definidos a serem atendidos para cada nível. Para os níveis C e D, somente o primeiro pré- requisito é exigido Iluminação A iluminação artificial é essencial para o funcionamento dos edifícios comerciais permitindo o trabalho em locais distantes da fachada e em horários em que a luz natural não atinge os níveis de iluminação mínimos adequados. Para a determinação da iluminação adequada a cada atividade, o RTQ-C segue a norma NBR Um edifício com um sistema eficiente de iluminação fornece os níveis adequados de iluminâncias para cada tarefa, consumindo o mínimo de energia, e também gerando a menor carga térmica possível. A eficiência da iluminação é determinada calculando a densidade de potência instalada pela iluminação interna, de acordo com as diferentes atividades exercidas pelos usuários de cada ambiente. Calcula-se a potência instalada de iluminação, a iluminância de projeto e a iluminância gerada pelo sistema para determinação da eficiência. Quanto menor a potência utilizada, menor é a energia consumida e mais eficiente é o sistema, desde que garantidas condições adequadas de iluminação. Este item deve ser avaliado por ambiente, uma vez que estes podem ter diferentes usos e, portanto, distintas necessidades de iluminação. Os pré- requisitos para o sistema de iluminação são: a) Divisão dos circuitos: cada ambiente deve possuir no mínimo um dispositivo de controle manual que permita o acionamento independente da iluminação interna do ambiente com facilidade, localizado de forma que permita a visão clara de todo ambiente;

74 53 b) Contribuição da luz natural: Com o intuito de reduzir a necessidade de uso da iluminação artificial quando há luz natural suficiente para prover a iluminância adequada, as luminárias próximas às janelas devem possuir um dispositivo de desligamento independente do restante do sistema; c) Desligamento automático do sistema de iluminação: Para evitar ambientes desocupados com iluminação artificial ativada, deve- se utilizar dispositivos que garantam o desligamento automático dos sistemas de iluminação quando ninguém se encontra presente. Quanto mais elevado o nível de eficiência a ser alcançado, maior o número de pré- requisitos a atender. Para nível A, os três devem ser atendidos, para B, apenas os dois primeiros e, para obtenção de nível C, deve haver apenas a divisão dos circuitos Sistema de Condicionamento de Ar A classificação da eficiência do sistema de condicionamento de ar é dividida em duas diferentes classes. Uma classe lida com sistemas individuais e split, já classificados pelo INMETRO. Desta forma, deve-se apenas consultar os níveis de eficiência fornecidos nas etiquetas do INMETRO para cada um dos aparelhos instalados na edificação para posteriormente aplicar o resultado na equação geral do edifício. Já a eficiência de sistemas de condicionamento de ar como os centrais, que não são classificados pelo INMETRO, devem seguir prescrições definidas no texto do regulamento. Assim, a classificação do nível de eficiência destes sistemas é mais complexa, pois sua definição depende da verificação de um número de requisitos e não pode ser simplesmente obtida pela consulta da etiqueta. Os sistemas compostos por equipamentos do tipo janela ou split, avaliados pelo INMETRO, possuem pré-requisito apenas para nível de eficiência A. Este prérequisito consiste no sombreamento permanente da unidade de condicionamento de janela ou a unidade condensadora do sistema split. Caso este pré-requisito não seja cumprido, o nível do equipamento cairá para B. Os sistemas compostos por condicionadores não avaliados pelo INMETRO, e que pretendem obter etiqueta A, além de possuir o desempenho desejado, também devem atender a uma série de requisitos especificados em inúmeras tabelas apresentadas no Regulamento e no Manual.

75 54 3 ÁREA DE ESTUDO 3.1 CUIABÁ CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS E GEOGRÁFICAS A cidade de Cuiabá é a capital do Estado de Mato Grosso, localizando-se na porção centro-sul do estado, localizado na região Centro-Oeste do Brasil. Possui uma área de 3.224,68 Km², sendo que a área urbana ocupa 251,94 Km² e a área rural ocupa 2.972,74 Km². Limita-se ao norte, com os municípios de Acorizal, Rosário Oeste e Chapada dos Guimarães, ao leste com Chapada dos Guimarães, ao sul com Santo Antônio de Leverger e a oeste com Várzea Grande e Acorizal (MAITELLI, 1994). Situa-se entre os paralelos e de latitude sul e entre os meridianos de e a oeste de Greenwich, estando contida na Zona Intertropical, próxima ao Equador (Figura 20). Figura 20: Localização da cidade de Cuiabá Fonte: OLIVEIRA, 2007 A cidade de encontra-se a uma altitude de 165 metros acima do nível do mar, variando em sua área urbana de 146 a 250 metros, como pode ser observado na Figura 21. Situa-se na província geomorfológica denominada Depressão Cuiabana,

76 55 parte integrante da depressão do Rio Paraguai, que consiste numa peneplanície de erosão, onde predominam relevos de baixas amplitudes. A área urbana e seu entorno, assinalam sete unidades distintas segundo o modelo do relevo: canal fluvial, dique marginal, planície de inundação, área alagadiça, área aplainada, colinas e morrotes, que apresentam características próprias e comportamento específico quanto às diversas formas de uso e ocupação do solo, (CUIABÁ, 2004). Figura 21: Corte esquemático do Mapa Físico de Mato Grosso Fonte: MORENO et al, 2005 DUARTE & SERRA (2003) afirmam que o fato de Cuiabá ser uma zona urbana situada em uma depressão geográfica faz com que a freqüência e a velocidade média dos ventos seja extremamente baixa, minimizando o efeito das trocas térmicas por convecção e ressaltando ainda mais a influência do espaço construído sobre a temperatura do ar. Segundo Duarte (1995), em Cuiabá a direção do vento predominante é Norte e Noroeste (Figura 22) durante boa parte do ano, e S (sul) no período de inverno. Campelo Jr. et al.(1991), ressalta que apesar da relativamente baixa velocidade do vento predominante, ocorrem rajadas (picos de velocidade de curta duração).

77 56 Figura 22: Mapa Urbano de Cuiabá e Direção do Vento Dominante Fonte: IPDU/ Cuiabá, MT A área urbana é drenada pelo rio Cuiabá e seus afluentes, dos quais destacamse o rio Coxipó e inúmeros córregos, tais como: córrego da Prainha, Ribeirão da Ponte, Manoel Pinto, Moinho, Barbado, Gambá e São Gonçalo, (MAITELLI, 1994). A classificação do clima brasileiro, utilizada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), caracteriza Cuiabá pelo clima quente e semi-úmido do cerrado, com altos índices de umidade no verão, acompanhado por uma pequena amplitude térmica, enquanto no inverno, seco, a amplitude das temperaturas diárias é bastante significativa (IBGE, 1978). Para MARQUES et al.(2005), a cidade de Cuiabá possui duas estações bem distintas, sendo uma úmida e uma seca. Durante a estação seca (maio a setembro) são provocados vários danos na cobertura vegetal, e devido à localização da cidade na região tropical, próximo à linha do Equador possui apenas alguns dias de frios no inverno, devido à chegada de frentes frias oriundas das regiões meridionais. O restante da estação é quente e seca, e possui pluviosidade média anual de aproximadamente 1.500mm. O regime de chuvas em toda a região Centro-Oeste deve-se ao sistema de circulação atmosférica regional. O relevo é de pouca

78 57 importância, não interferindo nas tendências gerais determinadas pelos fatores dinâmicos. As chuvas são distribuídas e tipicamente tropicais, com máximas no verão e mínimas no inverno. Mais de 70% do total de chuvas acumuladas durante o ano se precipitam de novembro a março, o inverno caracteriza-se pelo clima excessivamente seco (OLIVEIRA, 2007). Observou-se que, nas primeiras chuvas, as temperaturas assemelham-se às do tipo de clima tropical chuvoso, sem estação seca e clima tropical chuvoso, com pequena estação seca, predominante no norte do Mato Grosso e na região amazônica. A amplitude térmica diária diminui e, apesar do calor não ser tão intenso como na estação quente e seca, as altas taxas de umidade do ar fazem com que o ambiente pareça mais abafado, aumentando o desconforto. Após este período chuvoso, a temperatura tende a subir devido à atmosfera estar mais seca. No período noturno a perda de calor é maior tornando o clima mais agradável (OLIVEIRA, 2007). Pode-se observar no inverno o fenômeno da friagem, que é caracterizado por quedas bruscas e rápidas de temperatura. Queda esta provocada pela penetração dos ventos frios da massa polar atlântica, que avança pela vertente leste dos Andes argentinos e bolivianos e atinge o Centro-Oeste. Segundo o IBGE (1978), a freqüência média das friagens é de apenas três por ano, mas em muitos anos não se dá nenhuma, enquanto em outros são sentidas cinco ou mais invasões. Segundo Duarte (1995), o clima quente predomina na região Centro-Oeste, tendo como característica mais marcante a freqüência quase que diária de temperaturas altas. Nos meses mais quentes, setembro e outubro, podem ocorrer máximas superiores a 40 C. De acordo com Sampaio (2006), em média ao longo dos anos, as mínimas são de 5 C e as máximas chegam a 41 C. Maitelli (1994) afirma que o aumento da malha urbana está diretamente ligado a elevação da temperatura mínima média, com uma elevação de 0,073 C por ano no período de 1970 a 1992, devido ao crescimento urbano acentuado da época. Segundo o Instituto Nacional de Meteorologia (INMET, 2011), com base no monitoramento dos dados de temperatura coletados durante o período de 1961 a 1990, a temperatura média anual máxima em Cuiabá varia de 31 C a 34 C (Figura 23). Já a temperatura mínima média anual, durante o mesmo período, varia de 18 a 21 C (Figura 23).

79 58 Figura 23: Gráfico das Normais Climatológicas (Temperatura média e máxima) em Cuiabá Fonte: Instituto Nacional de Meteorologia INMET (2011) Os dados confirmam, conforme dito anteriormente, que os meses com menores temperaturas (junho, julho e agosto) apresentam também umidades mais baixas, sendo caracterizados como meses de seca. Da mesma forma, observa-se que nos meses de verão apresentam-se temperaturas e umidades mais elevadas, em conseqüência da maior precipitação neste período (Figura 24). Figura 24: Gráfico das Normais Climatológicas (Temperatura média e Umidade) em Cuiabá Fonte: Instituto Nacional de Meteorologia INMET (2011)

80 59 4 MATERIAL E MÉTODO 4.1 EDIFICAÇÃO ANALISADA A edificação analisada possui caráter público, localizada no Centro Político Administrativo (CPA) (Figura 26), situado ao norte do município de Cuiabá, MT (Figura 25). O prédio faz parte de um complexo composto por 3 edificações. Foi analisada apenas uma edificação, pois esta é mais recente, possuindo projeto diferenciado e utilizando sistemas construtivos, sistema de iluminação e refrigeração mais atuais, e, por conseguinte, com mais eficiência energética recomendada por norma. Figura 25: Localização Centro Político Administrativo no mapa de Cuiabá Fonte: Perfil Socioeconômico de Cuiabá, Volume 3, 2007

81 60 Figura 26: Vista aérea do Centro Político Administrativo de Cuiabá Fonte: Google Earth O prédio possui uma área total de 9.547,84m², dividida em 3 (três pavimentos). A atividade realizada nas salas é típica de escritórios, sendo feito o uso constante de computadores e manuseio de papéis. O sistema de condicionamento de ar é central, do tipo Chiller, visto que a maior parte do edifício é condicionada, excluindo-se apenas caixas de escadas, banheiros, áreas de circulação e de serviço. O partido arquitetônico da edificação é marcado pelos falsos pilares nas fachadas frontal e posterior, que funcionam como sombreamentos horizontais para as grandes faixas de janelas (Figuras 27 a 29). A cor predominante das fachadas é amarelo claro, com alguns detalhes em amarelo escuro. Figura 27: Fachada Frontal (Norte) do Edifício

82 61 Figura 28: Fachadas Laterais (Leste e Oeste) do Edifício Figura 29: Fachada Posterior (Sul) do Edifício Os materiais construtivos utilizados são os convencionais habituais da construção civil. As paredes de meia vez (paredes com tijolos assentados em sua menor dimensão) foram executadas com tijolos cerâmicos de oito furos, reboco e argamassa. A cobertura é composta por telhas de zinco sobre a laje de concreto do 2 pavimento. As esquadrias são de alumínio com vidros duplos na cor verde protegidos por película fumê espelhada, para reduzir a transferência de radiação solar. 4.2 EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA COLETA DE DADOS Para as medições de temperatura do ar, temperatura de globo, umidade relativa do ar e iluminação in loco foram utilizados termohigrômetros com luxímetros dataloggers da marca Onset, modelo HOBO U (Figura 30). Para as medições de temperatura de globo, foi adicionado um cabo com sensor de medição de temperatura ao aparelho, sendo que o sensor foi inserido dentro de um globo negro plástico, de forma a substituir o termômetro de globo com esfera de cobre usual (Figura 31). Alguns estudos realizados por Barbosa, Lamberts e Guths (2008), Navarine et al (2007), Souza et al (2002) e Pereira et al (1967), apresentaram alternativas para a substituição de termômetros de globos negros com esfera de cobre por termômetros de globos negro confeccionado a partir de materiais plásticos. Portanto, a possibilidade de associar o globo negro de material alternativo com instrumentos de

83 62 aquisição e coleta de temperaturas constitui-se numa alternativa viável e confiável na coleta de dados. O globo utilizado para as medições desta pesquisa teve sua validade e funcionamento verificados por meio de comparação com o globo negro convencional (esfera de cobre), da marca Instrutherm, já calibrado. Após esta confirmação de eficiência dos globos adaptados foi realizada a calibração destes. Figura 30: HOBO U12-012, da marca Onset, utilizado para as medições Fonte: Figura 31: Utilização de Globo negro plástico com datalogger As plantas baixas da edificação, para locação dos equipamentos e posterior visualização foram cedidas em arquivo digital pelo responsável aos pesquisadores. Desta forma não foi necessário levantamento métrico de toda a edificação, apenas de algumas partes para correção de alguns dados.

84 63 Para análise de conforto térmico, segundo o método de Fanger será utilizado o software ANALYSIS CST. Já para a plotagem dos dados locais na carta psicométrica utilizar-se-á o software ANALYSIS BIO. Ambos os softwares foram desenvolvidos pelo Laboratório de Eficiência Energética em Edificações (LABEEE) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). 4.3 MÉTODO Escolha do local de análise A edificação foi escolhida inicialmente pelo seu caráter público, visando a obtenção de possíveis melhorias neste tipo de edificações para posterior visualização e, até mesmo transmissão de conhecimento à sociedade. Outro fator que culminou na escolha do local foi o fato de ser uma edificação recém construída, com menos de 5 anos de conclusão da obra, o que implicaria em um projeto mais voltado às atividades exercidas no local e o uso iminente de condicionamento de ar, não necessitando adaptações posteriores visando este fim. Trata-se de um partido arquitetônico que não se diferencia muito de outras edificações públicas situadas na mesma região, tendo os mesmos materiais construtivos e uma grande presença de áreas envidraçadas em suas fachadas Coleta de dados Os dados e informações relativos ao edifício, necessários para a realização do trabalho, foram coletados por meio do projeto arquitetônico, medições in loco e visitas à edificação. As medições têm como objetivo o levantamento de dados para análise do desempenho térmico e lumínico da edificação. Foram coletados dados de seis ambientes, tendo em média quatro pontos de medição em cada. Os ambientes foram determinados como dois por pavimento, sendo um com aberturas voltadas para a fachada Leste e outro para a fachada Oeste, visto que são os pontos mais críticos de radiação solar. O levantamento de dados foi feito em dias diferentes dos meses de Junho e Agosto de 2011, sendo que os ambientes 1, 2 e 3 tiveram seus dados coletados dos dias 16/06/2011 a 20/06/2011; o ambiente 4 foi medido do dia 20/06/2011; o ambiente 5 foi analisado apenas nos dias 15 e 16/06/2011, visto que os demais

85 64 ambientes e pontos de medição vinham apresentando dados muito próximos, mantendo uma constância dos resultados; o ambiente 6 teve seus dados coletados entre o dia 12/08/2011 e 15/08/2011. Foram definidos 25 pontos para medição, para tanto foram utilizados 17 dataloggers, com seus respectivos sensores e globos negros. Os equipamentos foram colocados sobre as mesas de trabalho dos servidores, locados de forma mais próxima possível a estes (Figura 32). Desta forma os dados obtidos representam as sensações dos usuários no ambiente de trabalho. Figura 32: Posicionamento do datalogger na mesa de trabalho Devido à constância dos valores encontrados, visto que os sistemas de iluminação e refrigeração são artificiais e permitem pouca variação na temperatura e iluminação locais, levantou- se dados relativos a apenas 2 a 3 dias por ambiente, ao final, 18 salas foram medidas. As medições foram feitas em períodos de 24 horas, com coleta de dados horários, de forma a haver dados períodos onde não há uso do condicionamento de ar e outros equipamentos elétricos. Por se tratar de uma edificação de caráter público onde não há expediente após as 18:00h, o condicionamento de ar é desligado. Por não haver pessoas trabalhando e todas as aberturas estarem fechadas, as medições de temperatura e umidade em horários sem expediente não foram anexadas aos resultados e nem avaliadas. Para verificação do cumprimento dos limites dos parâmetros térmicos dos ambientes analisados aplicou-se o método de Fanger utilizando o software ANALYSIS CST. Neste software são inseridos os dados da vestimenta utilizada (em

86 65 clo), o tipo de atividade exercida pelos funcionários, média da temperatura e velocidade do ar, temperatura de globo, umidade relativa do ar e altitude do ambiente, com estes dados o software gera os gráficos do PMV e PPD. Para que tanto, considerou-se uma vestimenta de ambiente de trabalho, com 0,85clo e a atividade sedentária de escritório, possuindo uma atividade metabólica de 70W/m². Para análise da a zona de conforto de Givoni (1992) para países em desenvolvimento com clima quente utilizou-se o programa ANALYSIS BIO para plotagem dos dados na carta psicrométrica, sendo possível a verificação dos pontos inseridos dentro da zona de conforto. Esta análise é feita utilizando-se apenas dados de temperatura e umidade do ambiente medido. Ambos os softwares foram desenvolvidos pelo Laboratório Brasileiro de Eficiência Energética em Edificações (LABEEE) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e são disponibilizados para download na página do Laboratório. Já os dados da iluminação, obtidos com o mesmo datalogger, tiveram seus resultados analisados conforme a norma NBR 5413 (ABNT, 1992), de Iluminância de Interiores, que especifica valores mínimos e máximos de iluminância conforme a atividade realizada no ambiente. Os valores medidos fora do horário de expediente foram utilizados para constatar a contribuição da iluminação natural ao ambiente Avaliação da edificação conforme o RTQ-C A análise da edificação fez-se pelo método prescritivo, conforme especificado pelo RTQ-C e pelo Manual (PROCEL, 2010) deste. Obteve-se a etiqueta parcial da edificação, analisando-se apenas a envoltória e a iluminação dos ambientes com dados de medição. Inicialmente observou-se se a edificação cumpria os pré-requisitos gerais estabelecidos pelo RTQ-C, para confirmação de que a edificação era elegível à etiquetagem. Observou-se nesta etapa também as bonificações, caso o edifício possuísse alguma das iniciativas apontadas, pontos poderiam ser somados na equação final. Após a observação do cumprimento dos pré-requisitos e verificação das possíveis bonificações, foi feita a análise de cada um dos sistemas, para então geração da Etiqueta parcial da edificação.

87 Método Prescritivo Foram avaliadas, separadamente, as eficiências da envoltória da edificação como um todo e do sistema de iluminação por sala analisada, para que pudesse ser gerada a etiqueta parcial da edificação Envoltória Observou-se se os componentes do edifício cumpriam os pré-requisitos específicos para cada nível almejado. Pré- requisitos estes: a) Transmitância Térmica da cobertura e das paredes, dados obtidos conforme especificado na NBR (2003), parte 2. Será calculada a média das transmitâncias de cada parcela das paredes e cobertura e ponderadas pela área ocupada; b) Cores e absortância das superfícies: dados especificados na NBR (2003), parte 2. Será calculada a média das absortâncias de cada parcela das paredes e cobertura e ponderadas pela área ocupada; Para cálculo do Equivalente Numérico da Envoltória (EqNumEnv), foi calculado o Índice de Consumo da Envoltória, para o qual calcularam-se os itens abaixo especificados conforme o RTQ-C: a) Fator Altura (FA): obtido pela razão entre a área de projeção da edificação e a área de piso; b) Fator Forma (FF): obtido pela razão entre a área da envoltória e o volume da edificação; c) Percentual de Abertura na Fachada ( ): calculado pela razão da soma das áreas de abertura em paredes verticais de cada fachada pela área total de fachada da edificação; d) Ângulos de Sombreamento: são medidos todos os ângulos formados entre dois planos, de forma a sombrear uma abertura. São medidos em projeto. O Ângulo Vertical de Sombreamento (AVS) é obtido analisando a planta da edificação (Figura 33). Já o Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS) é obtido analisando-se o corte do edifício (Figura 34). Os ângulos utilizados no cálculo do índice de consumo são o resultado da ponderação do ângulo em função da área das aberturas.

88 67 Figura 33: Exemplo de Proteção solar horizontal com AVS de 45 Fonte: PROCEL 2010 Figura 34: Exemplo de Proteção solar vertical com AHS de 10 Fonte: PROCEL 2010 Os valores obtidos foram colocados em uma equação especificada pelo RTQequação é definida pela área da edificação e conforme a zona bioclimática em que está inserida. C para obtenção do Índice de Consumo da Envoltória. Esta Comparou-se o Indicador de Consumo obtido a uma escala a numérica dividida em intervalos que descrevem um nível de classificação de desempenho que varia de A a E. A partir desta classificação, obteve-se o Equivalente Numérico da Envoltória conforme o desempenho desta.

89 Sistema de Iluminação Por meio de observação in loco e conversa com responsáveis pelo sistema de iluminação da edificação verificou-se se o sistema cumpria os seguintes prérequisitos: divisão dos circuitos elétricos, contribuição da luz natural e desligamento automático do sistema de iluminação. Determinou-se a eficiência deste sistema por meio do método da área do edifício, visto que há apenas uma atividade principal no edifício. Assim, para a avaliação realizaram-se as seguintes etapas: a) Identificação da atividade principal do edifício e sua densidade de potência de iluminação limite ( ) para cada nível de eficiência, conforme especificado em tabela do Regulamento; b) Determinação da área iluminada do edifício; c) Encontrar a potência limite do edifício multiplicando-se a área iluminada pela densidade de potência de iluminação limite ( ); d) Determinação do nível de eficiência do sistema comparando-se a potência total instalada no edifício e a potência limite definida. Após a determinação do nível de eficiência do sistema o equivalente numérico foi corrigido por meio de ponderação entre os níveis de eficiência e potência instalada dos ambientes que não atenderam aos pré-requisitos e a potência instalada e o nível de eficiência encontrado para o sistema de iluminação. A seguir serão apresentados os resultados obtidos e suas respectivas análises.

90 69 5 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS 5.1 AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO TÉRMICO DA EDIFICAÇÃO Para a medição foram determinados seis ambientes na edificação a serem medidos, sendo dois por pavimento da edificação, com um na fachada Leste e outro na Oeste, visto que são as fachadas onde a insolação é mais crítica. Como já mencionado no método, apesar de haver medições de 24 horas, para a análise de conforto térmico utilizou-se apenas os dados relativos ao horário de expediente, pois fora desta não há ocupação ou condicionamento nos ambientes Ambiente 1 (Piso térreo) A Figura 35 mostra a planta arquitetônica do piso térreo da Edificação de Uso Público destacando, em verde escuro, o Ambiente 1, setor analisado situado no pavimento térreo do edifício. Neste realizaram-se as medições de temperatura do ar, umidade do ar, temperatura radiante e iluminação em 4 pontos de medição para avaliação quantitativa (Figura 36). Figura 35: Localização do Ambiente 1 (em verde) no pavimento térreo

91 70 Figura 36: Pontos de medição Ambiente1 (Piso térreo) Neste setor foram instalados quatro pontos de medição da temperatura do ar, umidade do ar e iluminação e temperatura de globo, do dia 16/06/2011 a 20/06/2011. Os valores máximos, mínimos e as médias das medições do ambiente 1 podem ser vistos na Tabela 3. TABELA 3: Resumo de Máxima, mínima e média do Ambiente 1 AMBIENTE 1 - Horário de Expediente Tbs ( C) Data Hora Local Máxima 25,34 17/6 15:00 TG ( C) Data Hora Local U (%) Data Hora Local Sala 1, Pto 2 29,78 16/6 15:00 Sala /6 13:00 Sala 3 Mínima 22,04 17/6 11:00 Sala 3 21,22 17/6 11:00 Sala 3 45,82 17/6 10:00 Sala 2 Média 24,15 24,04 53,44 Nas Figuras a seguir encontram-se os gráficos com as médias horárias dos pontos de medição, bem como a análise do desempenho térmico de cada ponto pelo método de Fanger. A Tabelas 4 apresenta os valores máximos e mínimos de cada ponto de medição no ambiente 1.

92 71 Todos os registros -Médias horárias -Sala 1, Ponto 1 Temperatura (ºC) /06 17/06 18/06 19/ h 16h 20h Figura 38: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 1 da Sala 1 - Ambiente 1 Segundo o software Analysis CST (Figura 38) há 8,51% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor no ponto 1 da sala 1 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,41. Todos os registros -Médias horárias -Sala 1, Ponto h 16h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 37: Desempenho térmico do Ponto 1, Sala 1 - Ambiente 1 (Piso Térreo) Temperatura (ºC) 16/06 17/06 18/06 19/06 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h Umidade do ar (%) 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h Umidade do ar (%) Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 39: Desempenho térmico do Ponto 2, Sala 1 - Ambiente 1 (Piso Térreo)

93 72 Figura 40: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 2 da Sala 1 - Ambiente 1 Segundo o software Analysis CST (Figura 40) há 8,51% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor no ponto 2 da sala 1 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,41. Todos os registros -Médias horárias -Sala 2 Temperatura (ºC) /06 17/06 18/06 19/06 12h 16h 20h Umidade do ar (%) 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 41: Desempenho térmico da Sala 2 - Ambiente 1 (Piso Térreo) Figura 42: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 2 - Ambiente 1

94 73 Segundo o software Analysis CST (Figura 42) há 8,39% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor na sala 2 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,40. Todos os registros -Médias horárias -Sala h 16h 20h Temperatura (ºC) 16/06 17/06 18/06 19/ Umidade do ar (%) 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 43: Desempenho térmico da Sala 3 - Ambiente 1 (Piso Térreo) Figura 44: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 3 - Ambiente 1 Segundo o software Analysis CST (Figura 44) há 5,06% de pessoas insatisfeitas (PPD) por frio na sala 3 e o voto médio predito (PMV) é igual a -0,05. TABELA 4: Valores máximos e mínimos dos pontos de medição do Ambiente 1 AMBIENTE 1 - Horário de Expediente Tbs ( C) Data Hora TG ( C) Data Hora U (%) Data Hora Sala 1, Ponto 1 Sala 1, Ponto 2 Máxima 25,25 17/06 8:00 25,26 17/06 15:00 57,51 16/06 18:00 Mínima 24,25 16/06 13:00 24,25 16/06 14:00 50,21 17/06 9:00 Máxima 25,34 17/06 15:00 25,41 17/06 15:00 57,24 16/06 18:00 Mínima 24,11 16/06 18:00 24,23 17/06 10:00 48,00 17/06 10:00

95 74 Sala 2 Sala 3 Máxima 25,20 17/06 8:00 29,78 16/06 15:00 56,50 16/06 16:00 Mínima 23,29 17/06 17:00 21,31 17/06 17:00 45,82 17/06 10:00 Máxima 23,77 16/06 18:00 23,97 16/06 18:00 61,00 16/06 13:00 Mínima 22,04 17/06 11:00 21,22 17/06 11:00 51,72 17/06 9:00 Analisando-se os valores obtidos nas medições e a análise pelo método de Fanger, pôde-se constatar que, no ambiente 1, o ponto medido que apresentou melhores condições de conforto para os usuários foi a sala 3, onde o desconforto foi praticamente nulo. Já a sala 1 apresentou o maior índice de desconforto por calor, mas ainda assim, um valor não muito relevante, como pode ser visto na Tabela 5: TABELA 5: Resumo da análise pelo método de Fanger para o ambiente 1 Local PPD PMV Ponto 1, Sala 1 8,51% por calor 0,41 Ponto 2, Sala 1 8,51% por calor 0,41 Sala 2 8,39% por calor 0,40 Sala 3 5,06% por frio -0,05 Segundo a carta bioclimática de Givoni (Figura 45) em análise com os dados de medição do ambiente 1, o ambiente está dentro da zona de conforto, não sendo necessária aplicação de nenhuma outra estratégia bioclimática, visto que é feito o uso de condicionamento artificial. ZONAS: 1. Conforto 2. Ventilacao 3. Resfriamento Evaporativo 4. Alta Inércia Térmica p/ Resfr. 5. Ar Condicionado 6. Umidificação 7. Alta Inércia Térmica/ Aquecimento Solar 8. Aquecimento Solar Passivo 9. Aquecimento Artificial 10.Ventilação/ Alta Inércia Vent./ Alta Inércia/ Resf. Evap Alta Inércia/ Resf. Evap TBU [ C] % 80% 70% 60% 50% 30 40% Figura 45: Carta bioclimática plotada no software Analysis Bio para o ambiente TBS [ C] UR [%] 5 30% 20% 10% U [g/kg] UFSC - ECV - LabEEE - NPC

96 Ambiente 2 (Piso Térreo) A Figura 46 mostra a planta arquitetônica do piso térreo da edificação de Uso Público destacando, em verde, o Ambiente 2. Neste, destacado em verde, realizaram-se as medições de temperatura do ar, umidade do ar, temperatura radiante e iluminação em 2 pontos de medição para avaliação quantitativa (Figura 47). Figura 46: Localização do Ambiente 2 (em verde) no pavimento térreo Figura 47: Pontos de medição Ambiente 2 (Piso térreo)

97 76 Neste setor foram instalados quatro pontos de medição da temperatura do ar, umidade do ar e iluminação e temperatura de globo, do dia 16/06/2011 a 20/06/2011. Os valores máximos, mínimos e as médias das medições do ambiente 2 podem ser vistos na Tabela 6. TABELA 6: Resumo de Máxima, mínima e média do Ambiente 2 Tbs ( C) Data Máxima 26,65 17/6 Mínima 21,96 16/6 Média 24,7 Nas Figuras a seguir encontram-se os gráficos com as médias horárias dos pontos de medição, bem como a análise do desempenho térmico de cada ponto pelo método de Fanger. A Tabela 7 apresenta os valores máximos e mínimos de cada ponto de medição no ambiente 2. AMBIENTE 2 - Horário de Expediente TG Hora Local ( C) Data Hora Local 14:00 Pto 1 26,14 16/6 13:00 Pto 2 62,31 17:00 Pto 2 21,96 16/6 17:00 Pto 2 38,71 24,43 46,86 U (%) Data Hora Local 16/6 18:00 Pto 2 17/6 15:00 Pto 1 Todos os registros -Médias horárias -Ponto 1 Temperatura (ºC) h 16h 20h 16/06 17/06 18/06 19/ Umidade do ar (%) 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 48: Desempenho térmico do Ponto 1 - Ambiente 2 (Piso térreo) Figura 49: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 1 - Ambiente 2

98 77 Segundo o software Analysis CST (Figura 49) há 7,75% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor no ponto 1 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,36. Todos os registros -Médias horárias -Ponto h 16h 20h Temperatura (ºC) 16/06 17/06 18/06 19/ Umidade do ar (%) 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 50: Desempenho térmico do Ponto 2 - Ambiente 2 (Piso térreo) Figura 51: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 2 - Ambiente 2 Segundo o software Analysis CST (Figura 51) há 8,07% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor no ponto 2 do ambiente 2 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,38. TABELA 7: Valores máximos e mínimos dos pontos de medição do Ambiente 2 AMBIENTE 2 - Horário de Expediente Tbs ( C) Data Hora TG ( C) Data Hora U (%) Data Hora Ponto 1 Sala 1, Ponto 2 Máxima 26,65 17/06 14:00 25, :00 56,51 16/06 18:00 Mínima 22,82 16/06 17:00 22,25 16/06 17:00 38,71 17/06 15:00 Máxima 26,13 16/06 13:00 26,14 16/06 13:00 62,31 16/06 18:00 Mínima 21,96 16/06 17:00 21,96 16/06 17:00 42,44 17/06 9:00

99 78 Analisando-se os valores obtidos nas medições e a análise pelo método de Fanger, pôde-se constatar que, no ambiente 2, o ponto medido que apresentou melhores condições de conforto para os usuários foi o ponto 1. Logo, o ponto mais desconfortável foi o ponto 1, com desconforto por calor, mas com valores aceitáveis, como pode ser visto na Tabela 8: TABELA 8: Resumo da análise pelo método de Fanger para o ambiente 2 Local PPD PMV Ponto 1 7,75% por calor 0,36 Ponto 2 8,07% por calor 0,38 Segundo a carta bioclimática de Givoni (Figura 52) em análise com os dados de medição do ambiente 2, o ambiente está dentro da zona de conforto, não sendo necessária aplicação de nenhuma outra estratégia bioclimática, visto que é feito o uso de condicionamento artificial. ZONAS: 1. Conforto 2. Ventilacao 3. Resfriamento Evaporativo 4. Alta Inércia Térmica p/ Resfr. 5. Ar Condicionado 6. Umidificação 7. Alta Inércia Térmica/ Aquecimento Solar 8. Aquecimento Solar Passivo 9. Aquecimento Artificial 10.Ventilação/ Alta Inércia Vent./ Alta Inércia/ Resf. Evap. 12.Alta Inércia/ Resf. Evap TBU [ C] % 80% 70% 60% 50% Figura 52: Carta bioclimática plotada no software Analysis Bio para o ambiente % TBS [ C] UR [%] 5 30% 20% 10% U [g/kg] UFSC - ECV - LabEEE - NPC Ambiente 3 (Piso 1) A Figura 53 mostra a planta arquitetônica do primeiro piso da edificação de Uso Público, destacando, em verde escuro, o Ambiente 3, setor analisado. Neste realizaram-se as medições de temperatura do ar, umidade do ar, temperatura radiante e iluminação em cinco pontos para avaliação quantitativa (Figura 54).

100 79 Figura 53: Localização do Ambiente 3 (em verde) no piso 1 Figura 54: Pontos de medição - Ambiente 3 (Piso 1) Neste setor foram instalados quatro pontos de medição da temperatura do ar, umidade do ar e iluminação e temperatura de globo, do dia 16/06/2011 a 20/06/2011. Os valores máximos, mínimos e as médias das medições do ambiente 3 podem ser vistos na Tabela 9.

101 80 Tbs ( C) TABELA 9: Resumo de Máxima, mínima e média do Ambiente 3 Data Máxima 24,81 15/6 Mínima 22,47 15/6 Média 23,74 Nas Figuras a seguir encontram-se os gráficos com as médias horárias dos pontos de medição, bem como a análise do desempenho térmico de cada ponto pelo método de Fanger. A Tabela 10 apresenta os valores máximos e mínimos de cada ponto de medição no ambiente 3. AMBIENTE 3 - Horário de Expediente TG Hora Local ( C) Data Hora Local U (%) Data Hora Local 18:00 Sala 4 25,03 15/6 18:00 Sala 4 64,15 16/6 08:00 Sala 2 Sala 3, Sala 3, Sala 3, 13:00 Pto 1 21,51 15/6 18:00 Pto2 48,44 16/6 09:00 Pto 3 23,36 56,49 Todos os registros -Médias horárias -Sala 1 Temperatura (ºC) /06 16/ Umidade do ar (%) 12h 14h 16h 18h 20h 22h 0h 2h 4h 6h 8h Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 55: Desempenho térmico da Sala 1 Ambiente 3 (Piso 1) Figura 56: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 1 - Ambiente 3 Segundo o software Analysis CST (Figura 56) há 6,83% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor na sala 1 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,30.

102 81 Todos os registros -Médias horárias -Sala 2 Temperatura (ºC) /06 16/ Umidade do ar (%) 12h 14h 16h 18h 20h 22h 0h 2h 4h 6h 8h Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 57: Desempenho térmico da Sala 2 Ambiente 3 (Piso 1) Figura 58: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 2 - Ambiente 3 Segundo o software Analysis CST (Figura 58) há 5,94% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor na sala 2 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,21. Todos os registros -Médias horárias -Sala 3, Ponto 1 Temperatura (ºC) /06 16/ Umidade do ar (%) 12h 14h 16h 18h 20h 22h 0h 2h 4h 6h 8h Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 59: Desempenho térmico do Ponto 1, Sala 3 Ambiente 3 (Piso 1)

103 82 Figura 60: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 1 da Sala 3 - Ambiente 3 Segundo o software Analysis CST (Figura 60) há 5,12% de pessoas insatisfeitas (PPD) por frio no ponto 1 da sala 3 e o voto médio predito (PMV) é igual a -0,08. Todos os registros -Médias horárias -Sala 3, Ponto 2 Temperatura (ºC) /06 16/ Umidade do ar (%) 12h 14h 16h 18h 20h 22h 0h 2h 4h 6h 8h Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 61: Desempenho térmico do Ponto 2, Sala 3 Ambiente 3 ( Piso 1) Durante a medição deste ponto (Figura 61), no dia 16/06 a bateria do datalogger acabou, mas foi trocada em seguida, prosseguindo com as medições normalmente.

104 83 Figura 62: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 2 da Sala 3 - Ambiente 3 Segundo o software Analysis CST (Figura 62) há 6,23% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor no ponto 2 da sala 3 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,24. Todos os registros -Médias horárias -Sala 4 Temperatura (ºC) /06 16/06 12h 14h 16h 18h 20h 22h 0h 2h 4h 6h 8h Umidade do ar (%) Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 63: Resultados das medições de temperatura da Sala 4 Ambiente 3 (Piso 1) Figura 64: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 4 - Ambiente 3

105 84 Segundo o software Analysis CST (Figura 64) há 7,00% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor na sala 4 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,31. TABELA 10: Valores máximos e mínimos dos pontos de medição do Ambiente 3 AMBIENTE 3 - Horário de Expediente Tbs ( C) Data Hora TG ( C) Data Hora U (%) Data Hora Sala 1 Sala 2 Sala 3, Ponto 1 Sala 3, Ponto 2 Sala 4 Máxima 24,16 15/06 18:00 24,26 15/06 18:00 60,65 16/06 8:00 Mínima 23,98 15/06 13:00 22,65 15/06 13:00 51,98 15/06 13:00 Máxima 24,26 15/06 18:00 24,35 15/06 18:00 64,15 16/06 8:00 Mínima 23,29 15/06 13:00 22,31 15/06 13:00 55,53 15/06 13:00 Máxima 23,14 15/06 18:00 23,58 15/06 18:00 56,86 15/06 18:00 Mínima 22,47 15/06 13:00 22,06 15/06 17:00 53,12 15/06 13:00 Máxima 24,40 15/06 18:00 24,36 15/06 18:00 53,59 15/06 18:00 Mínima 23,55 15/06 13:00 21,51 15/06 13:00 48,44 16/06 9:00 Máxima 24,81 15/06 18:00 25,03 15/06 18:00 62,67 16/06 9:00 Mínima 23,12 15/06 13:00 23,05 15/06 13:00 58,19 15/06 12:00 Analisando-se os valores obtidos nas medições e a análise pelo método de Fanger, pôde-se constatar que, no ambiente 3, o ponto medido que apresentou melhores condições de conforto para os usuários foi o ponto 1 da sala 3, onde observou-se um leve desconforto por frio. A sala 4 apresentou maior nível de desconforto, sendo este por calor, como pode ser visto na Tabela 11: TABELA 11: Resumo da análise pelo método de Fanger para o ambiente 3 Local PPD PMV Sala 1 6,83% por calor 0,30 Sala 2 5,94% por calor 0,21 Ponto 1, Sala 3 5,12% por frio -0,08 Ponto 2, Sala 3 6,23% por calor 0,24 Sala 4 7,00% por calor 0,31

106 85 Segundo a carta bioclimática de Givoni (Figura 65) em análise com os dados de medição do ambiente 3, o ambiente está dentro da zona de conforto, não sendo necessária aplicação de nenhuma outra estratégia bioclimática, visto que é feito o uso de condicionamento artificial. ZONAS: 1. Conforto 2. Ventilacao 3. Resfriamento Evaporativo 4. Alta Inércia Térmica p/ Resfr. 5. Ar Condicionado 6. Umidificação 7. Alta Inércia Térmica/ Aquecimento Solar 8. Aquecimento Solar Passivo 9. Aquecimento Artificial 10.Ventilação/ Alta Inércia Vent./ Alta Inércia/ Resf. Evap Alta Inércia/ Resf. Evap TBU [ C] % 80% 70% 60% 50% 30 40% Figura 65: Carta bioclimática plotada no software Analysis Bio para o ambiente TBS [ C] UR [%] 5 30% 20% 10% U [g/kg] UFSC - ECV - LabEEE - NPC Ambiente 4 (Piso 1) A Figura 66 mostra a planta arquitetônica do piso 1, destacando o Ambiente 4. Neste, destacado em verde escuro, realizaram-se as medições de temperatura do ar, temperatura de globo, umidade do ar e iluminação em dois pontos para avaliação quantitativa (Figura 67). Figura 66: Localização do Ambiente 4 (em verde) no piso 1

107 86 Figura 67: Pontos de medição - Ambiente 4 (Piso 1) Neste setor foram instalados quatro dataloggers para registro da temperatura do ar, umidade do ar, iluminação e temperatura de globo, do dia 20/06/2011 a 22/06/2011. Os valores máximos, mínimos e as médias das medições do ambiente 4 podem ser vistos na Tabela 12. TABELA 12: Resumo de Máxima, mínima e média do Ambiente 4 AMBIENTE 4 - Horário de Expediente Tbs ( C) Data Hora Local TG ( C) Data Hora Local U (%) Data Hora Local Sala 3, Pto 2 Máxima 26,18 21/6 18:00 Sala 2 26,03 20/6 18:00 Sala 2 60,08 21/6 12:00 Sala 3, Mínima 22,08 21/6 8:00 Pto 2 20,88 21/6 08:00 Média 24,43 24,08 53,14 Sala 3, Pto 2 45,91 21/6 14:00 Sala 2 Nas Figuras a seguir encontram-se os gráficos com as médias horárias dos pontos de medição, bem como a análise do desempenho térmico de cada ponto pelo método de Fanger. A Tabela 13 apresenta os valores máximos e mínimos de cada ponto de medição no ambiente 4.

108 87 Temperatura (ºC) Todos os registros -Médias horárias -Sala 1 20/06 21/06 22/06 12h 15h18h21h 0h 3h 6h 9h 12h15h18h21h 0h 3h 6h Horário Umidade do ar (%) Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 68: Desempenho térmico da sala 1 Ambiente 4 (Piso 1) Figura 69: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 1 - Ambiente 4 Segundo o software Analysis CST (Figura 69) há 5,60% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor na sala 1 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,17. Temperatura (ºC) Todos os registros -Médias horárias -Sala 2 20/06 21/06 22/06 12h 15h18h21h 0h 3h 6h 9h 12h15h18h21h 0h 3h 6h Horário Umidade do ar (%) Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 70: Desempenho térmico da Sala 2 - Ambiente 4 (Piso 1)

109 88 Figura 71: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 2 - Ambiente 4 Segundo o software Analysis CST (Figura 71) há 13,89% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor na sala 2 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,65. Temperatura (ºC) Todos os registros -Médias horárias -Sala 3, Ponto 1 20/06 21/06 22/06 12h 15h18h21h 0h 3h 6h 9h 12h15h18h21h 0h 3h 6h Horário Umidade do ar (%) Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 72: : Desempenho térmico do Ponto 1, Sala 3 - Ambiente 4 (Piso 1) Figura 73: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 1 da Sala 3 - Ambiente 4

110 89 Segundo o software Analysis CST (Figura 73) há 10,26% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor no ponto 1 da sala 3 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,50. Temperatura (ºC) Todos os registros -Médias horárias -Sala 3, Ponto 2 20/06 21/06 22/06 12h 15h18h21h 0h 3h 6h 9h 12h15h18h21h 0h 3h 6h Horário Umidade do ar (%) Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 74: : Desempenho lumínico do Ponto 2, Sala 3 Ambiente 4(Piso 1) Figura 75: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 2 da Sala 3 - Ambiente 4 Segundo o software Analysis CST (Figura 75) há 5,04% de pessoas insatisfeitas (PPD) por frio no ponto 2 da sala 3 e o voto médio predito (PMV) é igual a -0,04.

111 90 TABELA 13: Valores máximos e mínimos dos pontos de medição do Ambiente 4 AMBIENTE 4 - Horário de Expediente Tbs ( C) Data Hora TG ( C) Data Hora U (%) Data Hora Sala 1 Sala 2 Sala 3, Ponto 1 Sala 3, Ponto 2 Máxima 24,53 20/06 18:00 24,52 20/06 18:00 57,22 21/06 12:00 Mínima 23,26 21/06 10:00 21,65 21/06 14:00 50,12 20/06 12:00 Máxima 26,18 21/06 18:00 26,03 20/06 18:00 55,14 21/06 9:00 Mínima 23,77 21/06 09:00 24,19 21/06 08:00 45,91 21/06 14:00 Máxima 25,18 21/06 18:00 25,39 21/06 11:00 55,07 21/06 16:00 Mínima 22,64 21/06 14:00 22,00 21/06 14:00 48,56 21/06 13:00 Máxima 24,99 21/06 18:00 24,95 21/06 18:00 60,08 21/06 12:00 Mínima 22,08 21/06 08:00 20,88 21/06 08:00 54,00 20/06 18:00 Analisando-se os valores obtidos nas medições e a análise pelo método de Fanger, pôde-se constatar que, no ambiente 4, o ponto medido que apresentou melhores condições de conforto para os usuários foi o ponto 2 da sala 3, onde observou-se um pequeno desconforto por frio. Este ambiente apresentou-se bem desconfortável por calor, especialmente na sala 2, como pode ser visto na Tabela 14: TABELA 14: Resumo análise por Fanger para o ambiente 4 Local PPD PMV Sala 1 5,60% por calor 0,17 Sala 2 13,89% por calor 0,65 Ponto 1, Sala 3 10,26% por calor 0,50 Ponto 2, Sala 3 5,04% por frio -0,04 Segundo a carta bioclimática de Givoni (Figura 76) em análise com os dados de medição do ambiente 4, o ambiente está dentro da zona de conforto, não sendo necessária aplicação de nenhuma outra estratégia bioclimática, visto que é feito o uso de condicionamento artificial.

112 91 ZONAS: 1. Conforto 2. Ventilacao 3. Resfriamento Evaporativo 4. Alta Inércia Térmica p/ Resfr. 5. Ar Condicionado 6. Umidificação 7. Alta Inércia Térmica/ Aquecimento Solar 8. Aquecimento Solar Passivo 9. Aquecimento Artificial 10.Ventilação/ Alta Inércia Vent./ Alta Inércia/ Resf. Evap. 12.Alta Inércia/ Resf. Evap TBU [ C] % 80% 70% 60% 50% 30 40% TBS [ C] UR [%] 5 30% 20% 10% U [g/kg] UFSC - ECV - LabEEE - NPC Figura 76: Carta bioclimática plotada no software Analysis Bio para o ambiente Ambiente 5 (Piso 2) A seguir é mostrada, na figura 77, a planta arquitetônica do piso 2 na Edificação de uso Público, ambiente 5, onde este destacado em verde escuro, sendo o setor medido e os pontos onde realizou as medições de temperatura do ar, temperatura de globo, umidade do ar e iluminação em 5 pontos de medição para avaliação quantitativa (Figura 78). Figura 77: Localização do Ambiente 5 (em verde) no piso 2

113 92 Figura 78: Localização dos pontos de medição - Ambiente 5 (Piso 2) Neste setor foram instalados quatro pontos de medição da temperatura do ar, umidade do ar e iluminação e temperatura de globo, nos dias 15/06/2011 e 16/06/2011. Os valores máximos, mínimos e as médias das medições do ambiente 5 podem ser vistos na Tabela 15. TABELA 15: Resumo de Máxima, mínima e média do Ambiente 5 AMBIENTE 5 - Horário de Expediente Tbs ( C) Data Hora Local TG ( C) Data Hora Local Máxima 24,47 15/6 18:00 U (%) Data Hora Local Sala 1, Pto 1 24,96 15/6 18:00 Sala 3 60,86 15/6 17:00 Sala 4 Mínima 20,59 15/6 13:00 Sala 2 20,3 15/6 13:00 Sala 2 46,9 15/6 12:00 Sala 4 Média 22,6 22,39 53,22 Nas Figuras a seguir encontram-se os gráficos com as médias horárias dos pontos de medição, bem como a análise do desempenho térmico de cada ponto pelo método de Fanger. A Tabela 16 apresenta os valores máximos e mínimos de cada ponto de medição no ambiente 5.

114 93 Todos os registros -Médias horárias -Sala 1, Ponto 1 Temperatura (ºC) /06 16/ Umidade do ar (%) 12h 14h 16h 18h 20h 22h 0h 2h 4h 6h 8h Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 79: : Médias horárias do desempenho térmico do Ponto 1, Sala 1 Ambiente 5 (Piso 2) Figura 80: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 1 da Sala 1 - Ambiente 5 Segundo o software Analysis CST (Figura 80) há 5,12% de pessoas insatisfeitas por frio (PPD) no ponto 1 da sala 1 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,08. Todos os registros -Médias horárias -Sala 1, Ponto 2 Temperatura (ºC) /06 16/ Umidade do ar (%) 12h 14h 16h 18h 20h 22h 0h 2h 4h 6h 8h Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 81: : Médias horárias do desempenho térmico do Ponto 2, Sala 1 Ambiente 5 (Piso 2)

115 94 Figura 82: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 2 da Sala 1 - Ambiente 5 Segundo o software Analysis CST há 5,12% de pessoas insatisfeitas (PPD) por frio no ponto 2 da sala 1 e o voto médio predito (PMV) é igual a -0,08. Todos os registros -Médias horárias -Sala 2 Temperatura (ºC) h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 15/06 16/ Umidade do ar (%) 23h 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 83: : Médias horárias do desempenho térmico da sala 2 - Ambiente 5 (Piso 2) Figura 84: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 2 - Ambiente 5 Segundo o software Analysis CST (Figura 84) há 7,17% de pessoas insatisfeitas (PPD) por frio na sala 2 e o voto médio predito (PMV) é igual a -0,32.

116 95 Todos os registros -Médias horárias -Sala 3 Temperatura (ºC) /06 16/ Umidade do ar (%) 12h 14h 16h 18h 20h 22h 0h 2h 4h 6h 8h Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 85: : Médias horárias do desempenho térmico da Sala 3 - Ambiente 5 (Piso 2) Figura 86: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 3 - Ambiente 5 Segundo o software Analysis CST (Figura 86) há 5,21% de pessoas insatisfeitas (PPD) por frio na sala 3 e o voto médio predito (PMV) é igual a -0,10. Todos os registros -Médias horárias -Sala 4 Temperatura (ºC) h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 15/06 16/06 23h 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h Umidade do ar (%) Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 87: Médias horárias do desempenho térmico da Sala 4 - Ambiente 5 (Piso 2)

117 96 Figura 88: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 4 - Ambiente 5 Segundo o software Analysis CST (Figura 88) há 5,69% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor na sala 4 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,18. TABELA 16: Valores máximos e mínimos dos pontos de medição do Ambiente 5 Tbs ( C) AMBIENTE 5 - Horário de Expediente Data Hora TG ( C) Data Hora U (%) Data Hora Sala 1, Ponto 1 Sala 1, Ponto 2 Sala 2 Sala 3 Sala 4 Máxima 24,47 15/06 18:00 24,58 15/06 17:00 59,96 15/06 16:00 Mínima 21,79 15/06 14:00 21,19 15/06 14:00 50,69 15/06 12:00 Máxima 24,15 15/06 18:00 24,62 15/06 17:00 59,71 15/06 16:00 Mínima 21,59 15/06 14:00 21,37 15/06 14:00 50,30 15/06 12:00 Máxima 22,90 15/06 18:00 24,17 15/06 18:00 54,69 16/06 8:00 Mínima 20,59 15/06 13:00 20,30 15/06 13:00 51,87 15/06 12:00 Máxima 24,39 15/06 18:00 24,96 15/06 18:00 54,92 16/06 8:00 Mínima 22,32 15/06 14:00 21,69 15/06 13:00 47,52 15/06 12:00 Máxima 23,61 15/06 18:00 23,88 15/06 18:00 60,86 15/06 17:00 Mínima 23,04 15/06 13:00 23,14 15/06 13:00 46,90 15/06 12:00 Analisando-se os valores obtidos nas medições e a análise pelo método de Fanger, pôde-se constatar que, no ambiente 5, o ponto medido que apresentou melhores condições de conforto para os usuários foi na sala 1 (ambos os pontos), onde observou-se desconforto por frio. A sala 2 apresentou maior nível de

118 97 desconforto, diferindo-se dos ambientes até então analisados por apresentar um maior desconforto por frio, como pode ser visto na Tabela 17: TABELA 17: Resumo da análise pelo método de Fanger para o ambiente 5 Local PPD PMV Ponto 1, Sala 1 5,12% por frio -0,08 Ponto 2, Sala 1 5,12% por frio -0,08 Sala 2 7,17% por frio -0,32 Sala 3 5,21% por frio -0,10 Sala 4 5,69% por calor 0,18 Segundo a carta bioclimática de Givoni (Figura 89) em análise com os dados de medição do ambiente 5, o ambiente está dentro da zona de conforto, não sendo necessária aplicação de nenhuma outra estratégia bioclimática, visto que é feito o uso de condicionamento artificial. ZONAS: 1. Conforto 2. Ventilacao 3. Resfriamento Evaporativo 4. Alta Inércia Térmica p/ Resfr. 5. Ar Condicionado 6. Umidificação 7. Alta Inércia Térmica/ Aquecimento Solar 8. Aquecimento Solar Passivo 9. Aquecimento Artificial 10.Ventilação/ Alta Inércia Vent./ Alta Inércia/ Resf. Evap Alta Inércia/ Resf. Evap TBU [ C] % 80% 70% 60% 50% 30 40% TBS [ C] UR [%] 5 30% 20% 10% U [g/kg] UFSC - ECV - LabEEE - NPC Figura 89: Carta bioclimática plotada no software Analysis Bio para o ambiente Ambiente 6 (Piso 2) A Figura 90 mostra a planta arquitetônica do piso 2, destacando em verde, o ambiente 6, setor analisado. Neste, destacado em verde escuro, realizaram- se as

119 98 medições de temperatura do ar, temperatura de globo, umidade do ar e iluminação em cinco pontos para avaliação quantitativa (Figura 91). Figura 90: Localização do Ambiente 6 (em verde) no piso 2 Figura 91: Pontos de Medição - Ambiente 6 (Piso 2) Neste setor foram instalados cinco dataloggers para medição da temperatura do ar, umidade do ar, iluminação e temperatura de globo, dia 12/08/2011 a 15/08/2011. Os valores máximos, mínimos e as médias das medições do ambiente 6 podem ser vistos na Tabela 18.

120 99 TABELA 18: Resumo de Máxima, mínima e média do Ambiente 6 Tbs ( C) Data Máxima 28,54 15/8 Mínima 22,3 12/8 Média 25,92 AMBIENTE 6 - Horário de Expediente Hora Local TG ( C) Data Hora Local U (%) Data Hora Local Sala 1, Sala1, 8:00 Pto 1 28,65 12/8 18:00 Pto 1 46,19 12/8 14:00 Pto 2 18:00 Sala 1, Pto 2 21,75 12/8 13:00 Sala 1, Pto 2 32,98 15/8 13:00 Pto 1 25,59 38,79 Nas Figuras a seguir encontram-se os gráficos com as médias horárias dos pontos de medição, bem como a análise do desempenho térmico de cada ponto pelo método de Fanger. A Tabela 19 apresenta os valores máximos e mínimos de cada ponto de medição no ambiente 6. Todos os registros -Médias horárias -Sala 1, Ponto 1 Temperatura (ºC) h 15h 19h 12/08 13/08 14/08 15/ h 3h 7h 11h 15h 19h 23h 3h 7h 11h 15h 19h 23h 3h 7h 11h 15h Umidade do ar (%) Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 92: Desempenho térmico do Ponto 1, Sala 1 Ambiente 6 (Piso 2) Figura 93: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 1 da Sala 1 - Ambiente 6

121 100 Segundo o software Analysis CST (Figura 93) há 11,54% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor no ponto 1 da sala 1 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,56. Todos os registros -Médias horárias -Sala 1, Ponto 2 Temperatura (ºC) h 15h 19h 12/08 13/08 14/08 15/ Umidade do ar (%) 23h 3h 7h 11h 15h 19h 23h 3h 7h 11h 15h 19h 23h 3h 7h 11h Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 94: : Desempenho térmico do Ponto 2, Sala 1 Ambiente 6 (Piso 2) Figura 95: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 2 da Sala 1 - Ambiente 6 Segundo o software Analysis CST (Figura 95) há 11,88% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor no ponto 2 da sala 1 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,57.

122 101 Todos os registros -Médias horárias -Sala 1, Ponto 3 Temperatura (ºC) /08 13/08 14/08 15/ h 15h 19h Figura 97: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para o Ponto 3 da Sala 1 - Ambiente 6 Segundo o software Analysis CST (Figura 97) há 11,88% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor no ponto 3 da sala 1 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,57. Todos os registros -Médias horárias -Sala h 15h 19h 23h 3h 7h 11h 15h 19h 23h 3h 7h 11h 15h 19h 23h 3h 7h 11h Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 96: : Desempenho térmico do Ponto 3, Sala 1 Ambiente 6 (Piso 2) Temperatura (ºC) 12/08 13/08 14/08 15/08 23h 3h 7h 11h 15h 19h 23h 3h 7h 11h 15h 19h 23h 3h 7h Umidade do ar (%) 11h Umidade do ar (%) Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 98: Desempenho térmico da Sala 2 - Ambiente 6 (Piso 2)

123 102 Figura 99: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 2 - Ambiente 6 Segundo o software Analysis CST (Figura 99) há 13,53% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor na sala 2 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,64. Todos os registros -Médias horárias -Sala 3 Temperatura (ºC) h 15h 19h 12/08 13/08 14/08 15/ Umidade do ar (%) 23h 3h 7h 11h 15h 19h 23h 3h 7h 11h 15h 19h 23h 3h 7h 11h Horário Temperatura TG ( C) Umidade do ar Figura 100: Desempenho térmico da Sala 3 - Ambiente 6 (Piso 2) Figura 101: Gráfico do Voto Médio Predito (PMV) e porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD) para a Sala 3 - Ambiente 6

124 103 Segundo o software Analysis CST (Figura 101) há 13,13% de pessoas insatisfeitas (PPD) por calor na sala 3 e o voto médio predito (PMV) é igual a 0,62. TABELA 19: Valores máximos e mínimos dos pontos de medição do Ambiente 6 AMBIENTE 6 - Horário de Expediente Tbs ( C) Data Hora TG ( C) Data Hora U (%) Data Hora Sala 1, Ponto 1 Sala 1, Ponto 2 Sala 2 Sala 3 Máxima 28,48 12/08 18:00 28,56 12/08 18:00 43,43 12/08 14:00 Mínima 23,49 12/08 13:00 22,59 12/08 13:00 34,32 15/08 14:00 Máxima 28,06 12/08 18:00 28,35 12/08 18:00 46,19 12/08 14:00 Mínima 22,30 12/08 13:00 21,75 12/08 13:00 36,32 15/08 14:00 Máxima 27,53 15/08 08:00 27,33 12/08 18:00 44,91 12/08 11:00 Mínima 23,72 12/08 13:00 23,19 12/08 13:00 35,23 15/08 14:00 Máxima 28,41 12/08 18:00 28,20 12/08 18:00 42,01 12/08 11:00 Mínima 24,43 15/08 11:00 24,08 12/08 13:00 33,69 15/08 14:00 Analisando-se os valores obtidos nas medições e a análise pelo método de Fanger, pôde-se constatar que, no ambiente 6, os níveis de desconforto foram ao mais altos apresentados, sendo todos por calor. Acredita-se que estes valores sejam devido ao período em que as medições foram feitas, visto que já se encontrava no período mais quente e seco locais. O ponto medido que apresentou melhores condições de conforto para os usuários foi o ponto 1 da sala 1, onde o desconforto por calor foi alto, mas inferior aos demais pontos medidos no ambiente. A sala 2 apresentou maior nível de desconforto por calor do ambiente 6, bem como dos demais ambientes analisados na edificação, como pode ser visto na Tabela 20: TABELA 20: Resumo da análise pelo método de Fanger para o ambiente 6 Local PPD PMV Ponto 1, Sala 1 11,54% por calor 0,56 Ponto 2, Sala 1 11,88% por calor 0,57 Ponto 3, Sala 1 11,88% por calor 0,57 Sala 2 13,53% por calor 0,64 Sala 3 13,13% por calor 0,62

125 104 Segundo a carta bioclimática de Givoni (Figura 102) em análise com os dados de medição do ambiente 6, o ambiente está dentro da zona de conforto, não sendo necessária aplicação de nenhuma outra estratégia bioclimática, visto que é feito o uso de condicionamento artificial. O que diferencia este ambiente dos demais medidos é a movimentação dos pontos, mais próximos das zonas de Resfriamento Evaporativo (zonas 3 e 11 na figura), apontando as temperaturas um pouco mais elevadas e, principalmente, a umidade mais baixa que a medida nos outros ambientes. Isto se deve, como já mencionado acima, ao período das medições, feitas no mês de agosto, considerado um dos meses mais quentes e secos do ano em Cuiabá. ZONAS: 1. Conforto 2. Ventilacao 3. Resfriamento Evaporativo 4. Alta Inércia Térmica p/ Resfr. 5. Ar Condicionado 6. Umidificação 7. Alta Inércia Térmica/ Aquecimento Solar 8. Aquecimento Solar Passivo 9. Aquecimento Artificial 10.Ventilação/ Alta Inércia Vent./ Alta Inércia/ Resf. Evap. 12.Alta Inércia/ Resf. Evap TBU [ C] % 80% 70% 60% 50% 30 40% TBS [ C] UR [%] 5 30% 20% 10% U [g/kg] UFSC - ECV - LabEEE - NPC Figura 102: Carta bioclimática plotada no software Analysis Bio para o ambiente AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO LUMÍNICO DA EDIFICAÇÃO Para a medição foram determinados seis ambientes na edificação a serem medidos, sendo dois por pavimento da edificação. No caso são os mesmos pontos da medição de temperatura, visto que são utilizados os mesmos equipamentos. Para análise dos dados medidos, utilizou-se a NBR 5413 (ABNT, 1992), onde especifica-se que, para tarefas de escritório, como as realizadas na edificação, o nível mínimo de iluminância é de 500 lux e o máximo, de lux.

126 Ambiente 1 (Piso térreo) Neste Ambiente (Figuras 35 e 36) realizaram-se as medições de temperatura do ar e iluminação em quatro pontos de medição para avaliação quantitativa. Na Tabela 21 podem ser vistos os maiores, menores a média de iluminação no ambiente 1. Os gráficos de desempenho lumínico dos pontos de medição encontram-se nas Figuras 103 a 106 e as Tabelas 22 e 23 apresentam os valores máximos e mínimos por ponto de medição. TABELA 21: Valores máximo, mínimo e médio de iluminação no ambiente 1 AMBIENTE 1 - Horário de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Local Máxima 1.152,37 17/6 09:00 Sala 2 Mínima 19,7 17/6 17:00 Sala 1, Pto 1 Média 652,62 lux Lux Médias horárias -Sala 1, Ponto 1 16/06 17/06 18/06 19/06 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h Horário Valores medidos (Lux) Valor mínimo NBR 5413 Figura 103: Desempenho lumínico do Ponto 1, Sala 1 - Ambiente 1 (Piso Térreo)

127 106 Lux Todos os dias -Médias horárias -Sala 1, Ponto 2 16/06 17/06 18/06 19/06 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h Horário Valores medidos (Lux) Valor mínimo NBR 5413 Figura 104: Desempenho lumínico do Ponto 2, Sala 1 - Ambiente 1 (Piso Térreo) Lux Médias horárias -Sala 2 16/06 17/06 18/06 19/06 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h Horário Valores medidos (Lux) Valor mínimo NBR 5413 Figura 105: Desempenho lumínico da Sala 2 - Ambiente 1 (Piso Térreo)

128 107 Lux Médias horárias -Sala 3 16/06 17/06 18/06 19/06 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h Horário Valores medidos (Lux) Valor mínimo NBR 5413 Figura 106: Desempenho lumínico da Sala 3 - Ambiente 1 (Piso Térreo) TABELA 22: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário de expediente - Ambiente 1 AMBIENTE 1 - Horário de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Sala 1, Ponto 1 Sala 1, Ponto 2 Sala 2 Sala 3 Máxima /06 9:00 Mínima 19,7 17/06 17:00 Máxima 795,6 16/06 16:00 Mínima 19,7 16/06 17:00 Máxima 1.152,37 17/06 9:00 Mínima 442,78 17/06 18:00 Máxima 1.108,32 17/06 9:00 Mínima 18,38 17/06 18:00 Analisando-se os gráficos e valores máximos e mínimos medidos de cada ponto, observa-se que, no horário de expediente do ambiente 1, apesar de haver alguns picos de iluminação em determinados momentos, em boa parte do horário de expediente a iluminação é inferior ao mínimo exigido pela NBR 5413 (ABNT, 1992). Os picos de iluminação são observados especialmente no período da manhã, provavelmente por influência da iluminação natural. Alguns destes picos inclusive ultrapassam o nível máximo especificado pela norma.

129 108 TABELA 23: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário fora de expediente - Ambiente 1 Sala 1, Ponto 1 Sala 1, Ponto 2 Sala 2 Sala 3 AMBIENTE 1 - Horário Fora de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Máxima 167,53 17/06 19:00 Mínima 11,80 18/06 16:00 Máxima 225,33 17/06 19:00 Mínima 19,70 19/06 14:00 Máxima 844,88 16/06 23:00 Mínima 11,80 18/06 16:00 Máxima 112,33 16/06 19:00 Mínima 16,41 19/06 3:00 Analisando-se os gráficos e valores máximos e mínimos medidos de cada ponto fora de expediente, pode-se afirmar que, no ambiente 1, há contribuição da iluminação natural nos níveis de iluminação medidos, pois, nestes horários a iluminação artificial encontra-se desligada. Apesar de haver contribuição, não pode ser feito o uso apenas da iluminação natural em horário de expediente, visto que em apenas alguns momentos esta atingiu o especificado pela NBR 5413 (ABNT, 1992) Ambiente 2 (Piso Térreo) Neste ambiente (Figuras 46 e 47) realizaram-se as medições de iluminância em dois pontos para avaliação quantitativa, por um período de quatro dias, de 16/06/2011 a 20/06/2011. Na Tabela 24 podem ser vistos os maiores, menores a média de iluminação no ambiente 2. Os gráficos de desempenho lumínico dos pontos de medição encontram-se nas Figuras 107 e 108 e as tabelas 25 e 26 apresentam os valores máximos e mínimos por ponto de medição. TABELA 24: Valores máximo, mínimo e médio de iluminação no ambiente 2 AMBIENTE 2 - Horário de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Local Máxima /6 13:00 Ponto 1 Mínima /6 18:00 Ponto 2 Média 1088,25 lux

130 109 Iluminância (lux) Médias horárias - Ponto 1 16/06 17/06 18/06 19/06 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h Horário (h) Valores medidos (lux) Valor mínimo NBR5413 Figura 107: Desempenho lumínico do Ponto 1 - Ambiente 2 (Piso térreo) Iluminância (Lux) Médias horárias - Ponto 2 16/06 17/06 18/06 19/06 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h 0h 4h 8h 12h 16h 20h Horário (h) Valores medidos (lux) Valor mínimo NBR5413 Figura 108: Desempenho lumínico do Ponto 2 - Ambiente 2 (Piso térreo) TABELA 25: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário de expediente - Ambiente 2 AMBIENTE 2 - Horário de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Ponto 1 Ponto 2 Máxima /06 13:00 Mínima 460,54 16/06 17:00 Máxima 1.492,01 17/06 9:00 Mínima 381,03 16/06 18:00

131 110 Analisando-se os gráficos e valores máximos e mínimos medidos dos dois pontos, observa-se que, no horário de expediente do ambiente 2, durante quase todo o horário de expediente a iluminação se manteve acima do mínimo exigido pela NBR 5413 (ABNT, 1992). Os picos de iluminação ultrapassaram o máximo especificado, até dobrando o valor da norma. TABELA 26: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário fora de expediente - Ambiente 2 AMBIENTE 2 - Horário Fora de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Ponto 1 Ponto 2 Máxima 1.168,76 18/06 13:00 Mínima 19,70 18/06 18:00 Máxima 953,28 17/06 7:00 Mínima 11,80 18/06 18:00 Analisando-se os gráficos e valores máximos e mínimos medidos de cada ponto fora de expediente, pode-se afirmar que, no ambiente 2, há grande contribuição da iluminação natural nos níveis de iluminação medidos, pois, nestes horários a iluminação artificial encontra-se desligada. Esta iluminação natural, inclusive manteve-se acima do mínimo especificado pela NBR 5413 (ABNT, 1992). Logo, no ambiente 2 a iluminação artificial pode ser desligada em determinados períodos durante o horário de expediente, mantendo ainda uma iluminação adequada Ambiente 3 (Piso 1) Neste ambiente (Figuras 53 e 54) realizaram-se as medições de iluminância em cinco pontos para avaliação quantitativa, por um período de quatro dias, de 16/06/2011 a 20/06/2011. Na Tabela 27 podem ser vistos os maiores, menores a média de iluminação no ambiente 3. Os gráficos de desempenho lumínico dos pontos de medição encontram-se nas Figuras 109 a 113 e as tabelas 28 e 29 apresentam os valores máximos e mínimos por ponto de medição.

132 111 TABELA 27: Valores máximo, mínimo e médio de iluminação no ambiente 3 AMBIENTE 3 - Horário de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Local Máxima 999,28 16/6 08:00 Sala 3, Pto 2 Mínima 107,07 15/6 18:00 Sala 3, Pto 2 Média 393,97 lux Iluminância (Lux) Médias horárias -Sala 1 15/06 16/06 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h Horário (h) Lux Valor Mínimo NBR 5413 Figura 109: Desempenho lumínico da Sala 1 Ambiente 3 (Piso 1) Iluminância (Lux) Médias horárias -Sala 2 15/06 16/06 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h Horário (h) Valores medidos (Lux) Valor Mínimo NBR 5413 Figura 110: Desempenho lumínico da Sala 2 Ambiente 3 (Piso 1)

133 112 Iluminância (Lux) Médias horárias -Sala 3, Ponto 1 15/06 16/06 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h Horário (h) Valores medidos (Lux) Valor Mínimo NBR 5413 Figura 111: Desempenho lumínico do Ponto 1, Sala 3 - Ambiente 3 (Piso 1) Iluminância (Lux) Médias horárias -Sala 3, Ponto 2 15/06 16/06 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h Horário (h) Valores medidos (Lux) Valor Mínimo NBR 5413 Figura 112: Desempenho lumínico do Ponto 2, Sala 3 Ambiente 3 (Piso 1)

134 113 Iluminância (Lux) Médias horárias -Sala 4 15/06 16/06 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h Horário (h) Valores medidos (Lux) Valor Mínimo NBR 5413 Figura 113: Desempenho lumínico da Sala 4 Ambiente 3 (Piso 1) TABELA 28: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário de expediente - Ambiente 3 AMBIENTE 3 - Horário de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Sala 1 Sala 2 Sala 3, Ponto 1 Sala 3, Ponto 2 Sala 4 Máxima 354,10 15/06 18:00 Mínima 312,06 15/06 13:00 Máxima 434,24 15/06 18:00 Mínima 413,80 16/06 8:00 Máxima 513,77 16/06 9:00 Mínima 158,97 15/06 13:00 Máxima 999,28 16/06 8:00 Mínima 107,07 15/06 18:00 Máxima 999,28 16/06 8:00 Mínima 257,72 15/06 17:00 Analisando-se os gráficos e valores máximos e mínimos medidos de cada ponto, observa-se que, no horário de expediente do ambiente 3, no horário de expediente apenas a sala 3 ultrapassou o mínimo exigido pela NBR 5413 (ABNT,

135 ), e em apenas um dos dias de medição. Todos os outros pontos de medição obtiveram valores abaixo do exigido. TABELA 29: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário fora de expediente - Ambiente 3 AMBIENTE 3 - Horário Fora de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Sala 1 Sala 2 Sala 3, Ponto 1 Sala 3, Ponto 2 Sala 4 Máxima 327,18 16/06 7:00 Mínima 15,09 15/06 22:00 Máxima 425,07 16/06 7:00 Mínima 11,80 16/06 5:00 Máxima 519,03 16/06 7:00 Mínima 18,38 16/06 0:00 Máxima 1.045,27 16/06 7:00 Mínima 13,12 15/06 21:00 Máxima 1045,27 16/06 7:00 Mínima 11,80 15/06 19:00 Analisando-se os gráficos e valores máximos e mínimos medidos de cada ponto fora de expediente, supõe-se que, no ambiente 3, a contribuição da iluminação natural nos níveis de iluminação medidos não foi significante. Como não houve medição durante nenhum dia sem horário de expediente não há como afirmar com certeza esta contribuição na iluminação do ambiente Ambiente 4 (Piso 1) Neste ambiente (Figuras 66 e 67) realizaram-se as medições de temperatura do ar, temperatura de globo, umidade do ar e iluminação em dois pontos para avaliação quantitativa. Na Tabela 30 podem ser vistos os maiores, menores a média de iluminação no ambiente 4. Os gráficos de desempenho lumínico dos pontos de medição encontram-se nas Figuras 114 a 117 e as Tabelas 31 e 32 apresentam os valores máximos e mínimos por ponto de medição.

136 115 TABELA 30: Valores máximo, mínimo e médio de iluminação no ambiente 4 AMBIENTE 4 - Horário de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Local Máxima 1.641,13 21/6 10:00 Sala 3, Pto 1 Mínima 11,8 21/6 18:00 Sala 1 Média 495,33 lux Iluminância (lux) Médias horárias -Sala 1 20/06 21/06 22/06 12h 14h 16h 18h 20h 22h 0h 2h 4h 6h 8h 10h 12h 14h 16h 18h 20h 22h 0h 2h 4h 6h 8h Horário Valores medidos (Lux) Valor mínimo NBR 5413 Figura 114: Desempenho lumínico da Sala 1 - Ambiente 4 (Piso 1) Iluminância (lux) Médias horárias -Sala 2 20/06 21/06 22/06 12h 14h 16h 18h 20h 22h 0h 2h 4h 6h 8h 10h 12h 14h 16h 18h 20h 22h 0h 2h 4h 6h 8h Horário Valores medidos (Lux) Valor mínimo NBR 5413 Figura 115: Desempenho lumínico da Sala 2 - Ambiente 4 (Piso 1)

137 116 Iluminância (lux) Médias horárias Sala 3, Ponto 1 20/06 21/06 22/06 12h 14h 16h 18h 20h 22h 0h 2h 4h 6h 8h 10h 12h 14h 16h 18h 20h 22h 0h 2h 4h 6h 8h Horário Valores medidos (Lux) Valor mínimo NBR 5413 Figura 116: Desempenho lumínico do Ponto 1, Sala 3 Ambiente 4 (Piso 1) Médias horárias -Sala 3, Ponto 2 Lux /06 21/06 22/06 12h 14h 16h 18h 20h 22h 0h 2h 4h 6h 8h 10h 12h 14h 16h 18h 20h 22h 0h 2h 4h 6h 8h Horário Valores medidos (Lux) Valor mínimo NBR 5413 Figura 117: Desempenho lumínico do Ponto 2, Sala 3 Ambiente 4 (Piso 1) TABELA 31: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário de expediente - Ambiente 4 AMBIENTE 4 - Horário de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Sala 1 Sala 2 Máxima 421,80 21/06 16:00 Mínima 11,80 21/06 18:00 Máxima 940,79 21/06 8:00 Mínima 11,80 21/06 18:00

138 117 Sala 3, Ponto 1 Sala 3, Ponto 2 Máxima 1.641,13 21/06 10:00 Mínima 11,80 20/06 18:00 Máxima 484,2 21/06 17:00 Mínima 415,21 21/06 13:00 Analisando-se os gráficos e valores máximos e mínimos medidos de cada ponto, observa-se que, no horário de expediente do ambiente 4, apesar de haver alguns picos de iluminação em determinados momentos, em boa parte do horário de expediente a iluminação é inferior ao mínimo exigido pela NBR 5413 (ABNT, 1992). Os picos de iluminação são observados especialmente no período da manhã, provavelmente por influência da iluminação natural. Alguns destes picos inclusive ultrapassam o nível máximo especificado pela norma. TABELA 32 Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário fora de expediente - Ambiente 4 AMBIENTE 4 - Horário Fora de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Sala 1 Sala 2 Sala 3, Ponto 1 Sala 3, Ponto 2 Máxima 393,54 22/06 7:00 Mínima 11,80 22/06 5:00 Máxima 367,91 21/06 7:00 Mínima 11,80 21/06 18:00 Máxima 1.264,69 22/06 7:00 Mínima 11,80 20/06 19:00 Máxima 472,38 22/06 7:00 Mínima 11,80 21/06 19:00 Analisando-se os gráficos e valores máximos e mínimos medidos de cada ponto fora de expediente no ambiente 4 não há como afirmar se há contribuição da iluminação natural nos níveis de iluminação medidos, pois não houve medição durante nenhum dia sem horário de expediente não há como afirmar com certeza esta contribuição na iluminação do ambiente.

139 Ambiente 5 (Piso 2) Neste ambiente (Figuras 77 e 78) realizaram-se as medições de temperatura do ar, umidade do ar e iluminação em cinco pontos para avaliação quantitativa. Na Tabela 33 podem ser vistos os maiores, menores a média de iluminação no ambiente 5. Os gráficos de desempenho lumínico dos pontos de medição encontram-se nas Figuras 118 a 122 e as Tabelas 34 e 35 apresentam os valores máximos e mínimos por ponto de medição. TABELA 33: Valores máximo, mínimo e médio de iluminação no ambiente 5 AMBIENTE 5 - Horário de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Local Máxima 729,25 15/6 15:00 Sala 3 Mínima 11,8 15/6 18:00 Sala 3 Média 361,44 lux Lux Médias horárias -Sala 1, Ponto 1 15/06 16/06 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h Horário Valores medidos (Lux) Valor mínimo NBR 5413 Figura 118: Desempenho lumínico do Ponto 1, Sala 1 Ambiente 5 (Piso 2)

140 h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h Lux Médias horárias -Sala 1, Ponto 2 15/06 16/06 Horário Valores medidos (Lux) Valor mínimo NBR 5413 Figura 119: Desempenho lumínico do Ponto 2, Sala 1 Ambiente 5 (Piso 2) Lux Médias horárias -Sala 2 15/06 16/06 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h Horário Valores medidos (Lux) Valor mínimo NBR 5413 Figura 120: Desempenho Lumínico da Sala 2 - Ambiente 5 (Piso 2)

141 Médias horárias -Sala 3 15/06 16/ Lux h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h Horário Valores medidos (Lux) Valor mínimo NBR 5413 Figura 121: Desempenho lumínico da Sala 3 - Ambiente 5 (Piso 2) 1200 Médias horárias -Sala 4 15/06 16/ Lux h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h Horário Valores medidos (Lux) Valor mínimo NBR 5413 Figura 122: Desempenho lumínico da Sala 4 - Ambeinte 5 (Piso 2) TABELA 34: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário de expediente - Ambiente 5 AMBIENTE 5 - Horário de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Sala 1, Ponto 1 Sala 1, Ponto 2 Máxima 502,60 15/06 14:00 Mínima 13,12 15/06 18:00 Máxima 709,54 15/06 13:00 Mínima 19,00 15/06 18:00

142 121 Sala 2 Sala 3 Sala 4 Máxima 422,46 15/06 15:00 Mínima 11,80 15/06 18:00 Máxima 729,25 15/06 15:00 Mínima 11,80 15/06 18:00 Máxima 48,21 15/06 13:00 Mínima 15,90 15/06 18:00 Analisando-se os gráficos e valores máximos e mínimos medidos de cada ponto, observa-se que, no horário de expediente do ambiente 5, apesar de haver alguns picos de iluminação em determinados momentos, em boa parte do horário de expediente a iluminação é inferior ao mínimo exigido pela NBR 5413 (ABNT, 1992). Os picos de iluminação observados não ultrapassam o nível médio previsto pela norma, de 750lux. TABELA 35: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário fora de expediente - Ambiente 5 AMBIENTE 5 - Horário Fora de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Sala 1, Ponto 1 Sala 1, Ponto 2 Sala 2 Sala 3 Sala 4 Máxima 186,58 16/06 7:00 Mínima 11,80 16/06 5:00 Máxima 230,59 16/06 7:00 Mínima 19,70 15/06 19:00 Máxima 70,29 16/06 7:00 Mínima 11,80 15/06 19:00 Máxima 103,14 16/06 7:00 Mínima 11,80 15/06 19:00 Máxima 12,46 15/06 23:00 Mínima 11,80 16/06 7:00 Analisando-se os gráficos e valores máximos e mínimos medidos de cada ponto fora de expediente no ambiente 5 não há como afirmar se há contribuição da iluminação natural nos níveis de iluminação medidos, pois não houve medição

143 122 durante nenhum dia sem horário de expediente não há como afirmar com certeza esta contribuição na iluminação do ambiente Ambiente 6 (Piso 2) Neste ambiente (Figuras 90 e 91) realizaram- se as medições de temperatura do ar, temperatura de globo, umidade do ar e iluminação em cinco pontos para avaliação quantitativa. Na Tabela 36 podem ser vistos os maiores, menores a média de iluminação no ambiente 6. Os gráficos de desempenho lumínico dos pontos de medição encontram-se nas Figuras 123 a 127 e as Tabelas 37 e 38 apresentam os valores máximos e mínimos por ponto de medição. TABELA 36: Valores máximo, mínimo e médio de iluminação no ambiente 6 AMBIENTE 6 - Horário de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Local Máxima 1.152,86 15/8 08:00 Sala 1, Pto 1 Mínima 21,68 12/8 17:00 Sala 3 Média 479,41 lux Lux Médias horárias -Sala 1, Ponto 1 12/08 13/08 14/08 15/08 11h15h19h23h 3h 7h 11h15h19h23h 3h 7h 11h15h19h23h 3h 7h 11h15h Horário Valores Medidos (Lux) Valor Mínimo NBR 5413 Figura 123: Desempenho lumínico do Ponto 1, Sala 1 Ambiente 6 (Piso 2)

144 123 Lux Médias horárias -Sala 1, Ponto 2 12/08 13/08 14/08 15/08 11h15h19h23h 3h 7h 11h15h19h23h 3h 7h 11h15h19h23h 3h 7h 11h Horário Valores Medidos (Lux) Valor Mínimo NBR 5413 Figura 124: Desempenho lumínico do Ponto 2, na Sala 1 Ambiente 6 (Piso 2) Lux Médias horárias -Sala 1, Ponto 3 12/08 13/08 14/08 15/08 11h15h19h23h 3h 7h 11h15h19h23h 3h 7h 11h15h19h23h 3h 7h 11h Horário Valores Medidos (Lux) Valor Mínimo NBR 5413 Figura 125: Desempenho lumínico do Ponto 3, Sala 1 Ambiente 6 (Piso 2)

145 124 Lux Médias horárias -Sala 2 12/08 13/08 14/08 15/08 11h15h19h23h 3h 7h 11h15h19h23h 3h 7h 11h15h19h23h 3h 7h 11h Horário Valores Medidos (Lux) Valor Mínimo NBR 5413 Figura 126: Desempenho lumínico da Sala 2 - Ambiente 5 (Piso 2) Lux Médias horárias -Sala 3 12/08 13/08 14/08 15/08 11h15h19h23h 3h 7h 11h15h19h23h 3h 7h 11h15h19h23h 3h 7h 11h Horário Valores Medidos (Lux) Valor Mínimo NBR 5413 Figura 127: Desempenho lumínico da Sala 3 - Ambiente 6 (Piso 2) TABELA 37: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário de expediente - Ambiente 6 AMBIENTE 6 - Horário de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Sala 1, Ponto 1 Máxima 1.524,86 15/08 8:00 Mínima 402,08 12/08 14:00

146 125 Sala 1, Ponto 2 Sala 1, Ponto 3 Sala 2 Sala 3 Máxima 783,12 15/08 8:00 Mínima 327,20 12/08 18:00 Máxima 386,30 12/08 17:00 Mínima 350,14 12/08 13:00 Máxima 521,67 12/08 18:00 Mínima 478,32 15/08 14:00 Máxima 609,02 15/08 8:00 Mínima 21,68 12/08 17:00 Analisando-se os gráficos e valores máximos e mínimos medidos de cada ponto, observa-se que, no horário de expediente do ambiente 6, apesar de haver alguns picos de iluminação em determinados momentos, em boa parte do horário de expediente a iluminação é inferior ao mínimo exigido pela NBR 5413 (ABNT, 1992). Os picos de iluminação são observados especialmente no período da manhã, provavelmente por influência da iluminação natural. TABELA 38: Valores máximos e mínimos de nível de iluminação por ponto de medição no horário fora de expediente - Ambiente 6 AMBIENTE 6 - Horário Fora de Expediente Iluminação (Lux) Data Hora Sala 1, Ponto 1 Sala 1, Ponto 2 Sala 1, Ponto 3 Sala 2 Sala 3 Máxima 1.186,48 14/08 8:00 Mínima 11,80 14/08 18:00 Máxima 637,93 13/08 7:00 Mínima 11,80 13/08 5:00 Máxima 230,58 12/08 19:00 Mínima 11,80 13 e 14/08 dia todo Máxima 351,49 12/08 19:00 Mínima 13,12 14/08 5:00 Máxima 434,27 13/08 8:00 Mínima 19,70 14/08 17:00

147 126 Analisando-se os gráficos e valores máximos e mínimos medidos de cada ponto fora de expediente no ambiente 6 não há como afirmar se há contribuição da iluminação natural nos níveis de iluminação medidos, pois não houve medição durante nenhum dia sem horário de expediente não há como afirmar com certeza esta contribuição na iluminação do ambiente. 5.3 AVALIAÇÃO DA EDIFICAÇÃO PELO RTQ-C Pré-Requisitos Para o edifício ser elegível à etiquetagem, é necessário que ele cumpra os requisitos mínimos: Circuito Elétrico com possibilidade de medição centralizada por uso final; aquecimento de água; elevadores eficientes. Como pré-requisito mínimo exigido, a edificação possui divisão de circuitos elétricos para medição centralizada de uso final. A edificação não possui sistema de aquecimento de água. Porém, como não há demanda para o uso de água quente e sua parcela de consumo representa um percentual inferior a 10% do consumo de energia, não há obrigatoriedade do cumprimento deste requisito mínimo. Os elevadores não utilizam acionamento com inversor de frequência, sistema que é exigido para que a edificação obtenha classificação A. Como a edificação foi construída antes da publicação do Regulamento, não há requisitos mínimos para elevadores em edificações que obtenham nível B ou inferiores Bonificações O edifício não possui nenhum sistema que pudesse gerar pontos por bonificação. Seriam eles: Sistemas e equipamentos que racionalizem o uso de água, sistemas ou fontes renováveis de energia e sistemas de cogeração e inovações técnicas ou de sistemas. A bonificação que poderia ser concedida ao projeto não se aplica ao uso corrente da edificação. Visto que seria o uso de iluminação natural que proporcionasse uma economia no consumo de energia, mas todos os ambientes com janelas voltadas para o exterior possuem cortinas, que ficam a maior parte do tempo fechadas e a película protetora utilizada nos vidros é bem escura, não permitindo o

148 127 aproveitamento desta iluminação natural de forma a se obter iluminação adequada sem a necessidade de sistema de iluminação artificial Avaliação da Envoltória Pré- Requisitos Específicos da Envoltória Para determinação da eficiência da envoltória é necessário, inicialmente, o atendimento a pré-requisitos específicos. Estes dizem respeito às características dos materiais construtivos da envoltória com relação à zona bioclimática na qual se insere (no caso, zona 7), são eles: a) Transmitância Térmica da cobertura ( ): Melo (2007) especifica para a cobertura U=1,06W/(m²K). Para o Regulamento, este valor atinge apenas prérequisito para o nível B, que exige U 1,5W/(m²K) para ambientes condicionados localizados na zona bioclimática 7. b) Transmitância Térmica das paredes externas ( ): por se tratar de paredes convencionais de tijolo cerâmico de oito furos circulares, com reboco e argamassa em ambos os lados, conforme NBR 1522 (2005), parte 2, =2,28W/(m².K). Esse valor atende ao pré- requisito do nível A do Regulamento, que exige um limite máximo de 3,7 W/(m².K) para paredes com capacidade térmica superior a 80 kj/(m².k). c) Capacidade térmica das paredes externas ( ): também conforme NBR 1522 (2005), parte 2, para a mesma parede, =168kJ/(m².K) d) Cores e absortância da cobertura ( ): Melo (2007) especifica para a cobertura =0,25. Para o Regulamento, este valor atende ao pré- requisito para o nível A, que exige <0,50 do espectro solar. e) Cores e absortância das paredes externas ( ):NBR 1522 (2005), parte 2, aponta para a cor amarela =0,3.Esse valor atende ao pré- requisito do nível A do Regulamento, que exige <0,5. f) Não há iluminação zenital no edifício, logo, este item não pôde ser avaliado.

149 Indicador de Consumo da Envoltória O indicador de consumo da envoltória, em decorrência da Zona Bioclimática 7 a qual pertence a edificação e da área de projeção da edificação Ape > 500m², foi calculado a partir da Equação 02 do Regulamento: = 69, , ,74. +3,03. 0,13. 0,19. +, +0, ,35 Equação 02 (. ) Onde: ICenv: Indicador de Consumo da envoltória (adimensional); Ape: Área de projeção do edifício (m²); Atot: Área total de piso construída (m²); Aenv: Área da envoltória (m²); Apcob: Área de projeção da cobertura (m²); AVS: Ângulo Vertical de Sombreamento; AHS: Ângulo Horizontal de Sombreamento FF: Fator de Forma, (Aenv/ Vtot); FA: Fator Altura, (Apcob/ Atot); FS: Fator Solar dos vidros; PAFT: Percentual de Abertura na Fachada total (adimensional, para uso na equação); Vtot: Volume total da edificação (m³). Após obtenção de todas as variáveis da equação, o índice de Consumo alcançado para a envoltória desta edificação foi = 23, Área de Projeção do Edifício (Ape) e da Cobertura (Apcob) A Área de Projeção do Edifício (Ape) corresponde à área da projeção horizontal do edifício. Já a Área de Projeção da Cobertura (Apcob) diz respeito à área da projeção horizontal da cobertura, incluindo terraços cobertos ou descobertos. Neste caso, como o edifício possui um formato uniforme, a Ape é igual à Apcob. As áreas foram calculadas por meio da planta baixa da edificação (Figura 128), resultando em: Ape=Apcbo=3.214,33m².

150 129 Figura 128: Área de Projeção da Edificação e da Cobertura Área total de piso construída Corresponde à soma das áreas fechadas de piso de construção, medidas externamente. O primeiro pavimento (térreo) (Figura 129) possui como área total 3.160,08m², o segundo e terceiro pavimentos possuem área de 3.193,88m² cada (Figura 130). Desta forma, a área total pesquisada foi: Atot=9.547,87m². Figura 129: Área de Piso do 1 Pavimento (térreo)

151 130 Figura 130: Área de Piso do 2 e 3 Pavimento Área da Envoltória (Aenv) Trata-se da área dos planos externos da edificação, compostos por fachadas, empenas, cobertura, brises, marquises, aberturas, assim como quaisquer elementos que os compõem. Para a edificação Aenv=5.724,37 (tabela 39). TABELA 39: Área da Envoltória Plano Externo Área (m²) Fachada Norte 598,82 Fachada Sul 588,02 Fachada Leste 661,60 Fachada Oeste 661,60 Cobertura 3.214,33 Total 5.724,37m² Ângulo Vertical de Sombreamento (AVS) O ângulo vertical de sombreamento, formado entre o plano na base da folha de vidro e o segundo plano formado pela extremidade mais distante da proteção solar horizontal, foi calculado para cada abertura transparente da edificação. Os valores dos ângulos foram obtidos utilizando-se os cortes.

152 131 Para o emprego na equação, o ângulo utilizado foi dado pela média ponderada do ângulo de sombreamento em função da área das aberturas. Os dados referentes ao ângulo de cada abertura, quantidade e área das aberturas encontram-se nas Figuras 131 a 135 e Tabelas 40 a 43. Por fim, os ângulos parciais de sombreamento de cada fachada foram ponderados em função das áreas das aberturas, resultando no AVS final, cujo valor encontrado foi de 85,76 (Tabela 44), mas o ângulo final máximo utilizado foi de 45º, em função das recomendações do RTQ-C (PROCEL, 2010). Figura 131: Fachada Norte com marcação de janelas Figura 132: Fachada Sul com marcação de janelas A numeração das janelas foi feita baseando-se tomando como referência as fachadas, iniciando a contagem pela fachada Norte, a fachada principal da edificação. Para as janelas que possuem mesmas dimensões adotou-se o mesmo número, diferenciando-as de um pavimento ao outro acrescentado- se o símbolo i. Como exemplo pode-se citar a janela 4, que, no primeiro pavimento é identificada apenas com J4, mas, no segundo pavimento identifica-se como J4i. Esta metodologia de numeração foi adotada em todas as fachadas do edifício.

153 132 Figura 133: AVS Fachadas Norte e Sul TABELA 40: AVS Fachada Norte Abertura Qtdade Área Área Ponderação AVS AVS Unitária Total por área ponderado J1 2 17,48 34,96 0, ,11 J2 2 18,63 37,26 0, ,25 J3 1 11,13 11,13 0, ,00 J4 2 11,4 22,8 0, ,26 J4i 2 11,4 22,8 0, ,33 J5 2 12,15 24,3 0, ,41 J5i 2 12,15 24,3 0, ,62 J6 1 21,68 21,68 0, ,15 J6i 1 21,68 21,68 0, ,12 J10 1 1,00 1,00 0, ,00 J12 1 0,98 0,98 0, ,00 J10i 1 1,00 1,00 0, ,00 J12i 1 0,98 0,98 0, ,00 P 1 6,66 6,66 0, ,73 AVS Total Ponderado 26,00 TABELA 41: AVS Fachada Sul Abertura Qtdade Área Área Ponderação AVS AVS Unitária Total por área ponderado J1 2 17,48 34,96 0, ,05 J2 1 18,63 18,63 0, ,09 J ,47 28,47 0, ,67

154 133 J ,41 15,41 0, ,90 J4 2 11,4 22,8 0, ,19 J4i 2 11,4 22,8 0, ,20 J5 2 12,15 24,3 0, ,34 J5i 2 12,15 24,3 0, ,47 J6 1 21,68 21,68 0, ,09 J6i 1 21,68 21,68 0, ,99 J10 1 1,00 1,00 0, ,00 J10i 1 1,00 1,00 0, ,00 J12 1 0,98 0,98 0, ,00 J12i 1 0,98 0,98 0, ,00 AVS Total Ponderado 24,99 Figura 134: Fachada Leste e Oeste com marcação de janelas Figura 135: AVS Fachadas Leste e Oeste

155 134 TABELA 42: AVS Fachada Leste Abertura Qtdade Área Área Ponderação AVS AVS Unitária Total por área ponderado J7 4 12,42 49,68 0, ,00 J8 2 13,57 27,14 0, ,96 J9 1 9,72 9,72 0, ,06 J11 2 4,50 9,00 0, ,00 J ,7 107,4 0, ,06 J11i 2 4,50 9,00 0, ,00 J13i 1 54,0 54,0 0, ,31 AVS Total Ponderado 17,39 TABELA 43: AVS Fachada Oeste Abertura Qtdade Área Área Ponderação AVS AVS Unitária Total por área ponderado J7 4 12,42 49,68 0, ,00 J8 2 13,57 27,14 0, ,96 J9 1 9,72 9,72 0, ,06 J11 2 4,50 9,00 0, ,00 J ,7 107,4 0, ,06 J11i 2 4,50 9,00 0, ,00 J13i 1 54,0 54,0 0, ,31 AVS Total Ponderado 17,39 TABELA 44: Ângulo Vertical de Sombreamento Total Fachada AVS Norte 26,00 Sul 24,99 Leste 17,39 Oeste 17,39 Total 85, Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS) O ângulo horizontal de sombreamento, formado entre o plano na base da folha de vidro e o segundo plano formado pela extremidade mais distante da proteção solar vertical e a extremidade oposta da base da folha de vidro, foi calculado para

156 135 cada abertura transparente da edificação. Os valores do ângulo das proteções verticais foram obtidos por meio da planta-baixa dos pavimentos para sua medição. O AHS foi considerado dos dois lados da abertura, sendo o valor computado igual à média do ângulo das duas proteções solares, mesmo quando há proteção de apenas um lado da abertura. Para o emprego na equação, o ângulo utilizado foi dado pela média ponderada do ângulo de sombreamento em função da área das aberturas. Os dados referentes ao ângulo de cada abertura, quantidade e área das aberturas encontram- se nas Figuras 131, 132 e 134 e 136 a 140 e Tabelas 45 a 48. Por fim, os ângulos parciais de sombreamento de cada fachada foram ponderados em função das áreas das aberturas, resultando no AHS final, cujo valor encontrado foi de 24,12 (Tabela 49). Figura 136: AHS 1 Pavimento Fachada Norte

157 136 Figura 137: AHS 2 Pavimento Fachadas Norte e Sul Figura 138: AHS 3 Pavimento Fachadas Norte e Sul

158 137 TABELA 45: AHS Fachada Norte Abertura Qtdade Área Área Ponderação AHS AHS Unitária Total por área ponderado J1 2 17,48 34,96 0,15 7,00 1,06 J2 2 18,63 37,26 0,16 6,00 0,97 J3 1 11,13 11,13 0,05 17,50 0,84 J4 2 11,4 22,80 0,10 11,00 1,08 J4i 2 11,4 22,80 0,10 14,00 1,38 J5 2 12,15 24,30 0,10 10,00 1,05 J5i 2 12,15 24,30 0,10 13,00 1,36 J6 1 21,68 21,68 0,09 6,00 0,56 J6i 1 21,68 21,68 0,09 8,00 0,75 P 1 6,66 6,66 0,03 24,50 0,70 J ,00 0,00 0,00 0,00 J12 1 0,98 0,98 0,00 0,00 0,00 J10i 1 1 1,00 0,00 0,00 0,00 J12i 1 0,98 0,98 0,00 0,00 0,00 AHS Total Ponderado 9,76 Figura 139: AHS 1 Pavimento Fachada Sul TABELA 46: AHS Fachada Sul Abertura Qtdade Área Área Ponderação AHS AHS Unitária Total por área ponderado J1 2 17,48 34,96 0,15 7,00 1,02 J2 1 18,63 18,63 0,08 6,00 0,47

159 138 J ,47 28,47 0,12 27,00 3,22 J ,41 15,41 0,06 39,00 2,51 J4 2 11,4 22,80 0,10 11,00 1,05 J4i 2 11,4 22,80 0,10 14,00 1,34 J5 2 12,15 24,30 0,10 11,00 1,12 J5i 2 12,15 24,30 0,10 14,00 1,42 J6 1 21,68 21,68 0,09 6,00 0,54 J6i 1 21,68 21,68 0,09 8,00 0,73 J ,00 0,00 0,00 0,00 J10i 1 1 1,00 0,00 0,00 0,00 J12 1 0,98 0,98 0,00 0,00 0,00 J12i 1 0,98 0,98 0,00 0,00 0,00 AHS Total Ponderado 13,42 Figura 140: AHS 2 e 3 Pavimentos Fachadas Leste e Oeste TABELA 47: AHS Fachada Leste Abertura Qtdade Área Área Ponderação AHS AHS Unitária Total por área ponderado J7 4 12,42 49,68 0,19 0,00 0,00 J8 2 13,57 27,14 0,10 0,00 0,00 J9 1 9,72 9,72 0,04 0,00 0,00 J11 2 4,5 9,00 0,03 0,00 0,00 J ,7 107,40 0,40 0,00 0,00 J11i 2 4,5 9,00 0,03 2,00 0,07 J13i ,00 0,20 2,00 0,41 AHS Total Ponderado 0,47 TABELA 48:AHS Fachada Oeste Abertura Qtdade Área Área Ponderação AHS AHS Unitária Total por área ponderado J7 4 12,42 49,68 0,19 0,00 0,00 J8 2 13,57 27,14 0,10 0,00 0,00 J9 1 9,72 9,72 0,04 0,00 0,00 J11 2 4,5 9,00 0,03 0,00 0,00 J ,7 107,40 0,40 0,00 0,00 J11i 2 4,5 9,00 0,03 2,00 0,07 J13i ,00 0,20 2,00 0,41 AHS Total Ponderado 0,47

160 139 TABELA 49: Ângulo Horizontal de Sombreamento Total Fachada AHS Norte 9,76 Sul 13,42 Leste 0,47 Oeste 0,47 Total 24, Fator de Forma (FF) Trata-se da razão entre a área da envoltória e o volume da edificação, representa as proporções do edifício. Para efetuação do cálculo, é necessário o volume da edificação, no caso, ,76m³. O FF foi calculado por meio da Equação 03, chegando-se a um fator de forma com o valor de 0,16. Porém o Regulamento aponta como Fator de Forma mínimo para a zona bioclimática 7 FF=0,17. Logo, o valor utilizado na equação do índice de consumo foi o FF mínimo estipulado pelo Regulamento. FF= FF=.,., Equação 03 FF= 0,16 < 0,17 logo FF=0, Fator Altura (FA) Entende-se como a razão entre a área de projeção do edifício e sua área de piso. Representa o número de pavimentos da edificação. O FA calculado na Equação 04 apresentou valor de FA=0,34. FA= FA=.,., Equação 04 FA= 0,34

161 Fator Solar (FS) É a razão entre o ganho de calor que entra num ambiente através de uma abertura e a radiação solar incidente na mesma. Inclui o calor radiante transmitido pelo vidro e a radiação solar absorvida, que é re-irradiada ou transmitida, por condução ou convecção, ao ambiente. O fator solar considerado pelo Regulamento é relativo a uma incidência de radiação solar ortogonal à abertura. Alguns fabricantes costumam indicar o Fator Solar de seus produtos, mas não foi o caso deste produto específico. Então os valores para o FS das aberturas foi extraído de Lamberts et al. (2011), no caso, vidros simples com película reflexiva FS=0,50. Todas as aberturas possuem mesmo tipo de vidro e película, logo, não foi necessário efetuar ponderação dos fatores solares, adotando-se na equação final o valor de 0,5 mesmo Percentual de Abertura na Fachada Total ( ) Foi calculado pela razão da soma das áreas de abertura de cada fachada pela área total de fachada da edificação. Segundo o Regulamento, são computadas apenas aberturas em paredes verticais com inclinação superior a 60 em relação ao plano horizontal. No caso, todas as aberturas encontram-se no plano vertical, então entraram no cálculo, cujos resultados podem ser vistos na Tabela 50: TABELA 50: Percentual de Abertura nas Fachadas ( ) Fachada Área de Abertura Área da fachada PAF (m²) (m²) Norte 231,51 598,82 0,41 Sul 238,97 588,02 0,42 Leste 265,94 661,6 0,40 Oeste 265,94 661,6 0,40 Total 1002, ,04 0, Cálculo dos Índices de Consumo Máximo e Mínimo ( e í ) Ao fim da obtenção de todas as variáveis necessárias para resolução da equação 02, chegou-se ao resultado já apontado de =23,60. Mas a determinação dos limites de eficiência da envoltória é realizada através dos e í. Para

162 141 tanto, é necessário calcular estes valores. Este cálculo é efetuado usando a mesma equação do e com os dados de Fator de Forma e Fator Altura da edificação. Já os dados PAFT, FS, AVS, AHS utilizados são alterados, conforme o Regulamento. Os parâmetros obtidos da edificação analisada e os utilizados para cálculo do e í, podem ser visualizados na Tabela 51. TABELA 51:Parâmetros para cálculo de IC PAF FS AVS AHS 0,4 0, ,12 0,6 0, í 0,05 0, O resultado obtido do foi 37,11, o que representa o indicador de consumo máximo para a volumetria da edificação. Já o resultado do í foi 17, 14, representando o indicador de consumo mínimo para volumetria da edificação. Com estes limites de e í criou-se um intervalo dentro do qual a edificação se inseriu. O intervalo é dividido em 4 partes (i), cada parte se refere a um nível de classificação numa escala de desempenho que varia de A a E. A subdivisão i do intervalo foi calculada pela Equação 05, apresentando resultado final de 4,99. i= í Equação 05 O valor encontrado de i foi utilizado para preencher as equações da Tabela 52, para definição de limites de intervalos dos níveis de eficiência. Os limites definidos para esta edificação podem ser visualizados na Tabela 53. TABELA 52: Limites dos intervalos dos níveis de eficiência Eficiência A B C D E Lim Mín - -3i+0,01-2i+0,01 -i+0,01 +0,01 Lim Máx -3i -2i -i -

163 142 TABELA 53: Limites dos intervalos dos níveis de eficiência calculados para a edificação Eficiência A B C D E Lim. Mín. - 22,14 27,13 32,13 37,10 Lim. Máx. 22,13 27,12 32,12 37,11 - Assim, o Índice de consumo da envoltória se encaixou no nível de eficiência B, visto que o valor de = 23,62 foi menor que o Limite Máximo para o nível B=27, Determinação da Eficiência da Envoltória O edifício analisado, segundo metodologia do método prescritivo do RTQ-C (PROCEL 2010), atingiu nível de classificação B quanto à eficiência da envoltória. Este valor foi obtido conforme cálculo de e dos limites de intervalo calculado dos níveis de eficiência. O resultado obtido foi B, mas, para tanto, foi necessário o cumprimento dos pré-requisitos gerais e específicos para nível B fossem cumpridos, o que ocorreu. Portanto, o nível obtido foi realmente B, como mostra a Figura 141. Figura 141: Nível de Eficiência da Edificação Analisada Fonte:

164 Avaliação do Sistema de Iluminação Pré-Requisitos Específicos do Sistema de Iluminação Para classificação do sistema de iluminação, além dos limites de potência instalada, há alguns requisitos de critérios de controle do sistema de iluminação, conforme o nível de eficiência a ser alcançado, são eles: a) Divisão dos circuitos - O acionamento manual do sistema de iluminação interna deve possuir acionamento independente em cada ambiente fechado por paredes ou divisórias. Este dispositivo de acionamento deve ser facilmente acessível e localizado de forma que seja possível ver todo o sistema de iluminação que está sendo controlado. O sistema de iluminação da edificação analisada possui acionamento independente por ambiente. b) Contribuição da luz natural Os ambientes com aberturas voltadas para o meio externo, proporcionando iluminação natural devem possuir acionamento independente da fileira de luminárias próxima à abertura, de forma que esta possa ser desligada quando a iluminação natural for suficiente. Apesar da edificação possuir grandes áreas de abertura, que, conforme apresentado no levantamento de iluminância, contribuem para a iluminação natural dos ambientes, não há acionamento independente das luminárias próximas às janelas. c) Desligamento automático do sistema de iluminação Os ambientes internos com áreas superiores a 250m² devem possuir desligamento automático do sistema de iluminação para quando não houver mais ocupação neste. A edificação analisada não possui dispositivo de controle automático do sistema de iluminação. Para que a edificação analisada alcançasse o nível A de eficiência seria necessário que cumprisse todos os pré-requisitos apresentados. Os requisitos divisão de circuitos e contribuição da luz natural deveriam ser cumpridos para obter classificação B. Para o nível C de eficiência a edificação deveria possuir apenas divisão de circuitos, o caso da edificação analisada. Logo, como o nível alcançado foi C, mesmo que no cálculo dos limites de potência instalada o edifício atinja uma classificação superior, não poderá ser classificado em nenhum nível acima de C.

165 Procedimento de Determinação da Eficiência O método utilizado para avaliação do sistema de iluminação foi o por área do edifício, visto que há apenas uma atividade predominante neste. Este método avalia de forma conjunta todos os ambientes do edifício e atribui um único valor limite para a avaliação do sistema de iluminação. Para avaliação do edifício, inicialmente foi definida a atividade principal do edifício, conforme tabela especificada no RTQ-C (PROCEL, 2010). Nesta tabela, conforme a atividade é definida a densidade de potência de iluminação limite ( W/m²) para cada nível de eficiência. No caso da edificação analisada, os valores especificados podem ser visualizados na tabela 48. Em seguida determinou-se a área total iluminada do edifício, que foi de 9.349,12m² e multiplicou-se este valor pela Densidade de Potência Limite da edificação para que fosse definida a potência limite para cada nível (Tabela 54). TABELA 54: Densidade de Potência Limite instalada conforme atividade Nível A Nível B Nível C Nível D 11,3 W/m² 13 W/m² 14,7 W/m² 16,4 W/m² Potência Limite Potência Limite Potência Limite Potência Limite ,05W ,56W ,06W ,56 A potência total instalada do sistema de iluminação na edificação é de ,93W. Este valor foi então comparado com os valores obtidos na tabela 48, a potência limite para a atividade. Como o valor foi inferior ao exigido para classificação de nível A, a edificação seria classificada como A (Figura 142).

166 145 Figura 142: Classificação do sistema de iluminação sem a observação dos pré- requisitos Fonte: Como pode ser visualizado na Figura 142, a edificação precisaria cumprir todos os pré-requisitos para ser classificada como nível A. Apenas um dos prérequisitos foi cumprido, então a classificação final da edificação é nível C em eficiência energética.