UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA/ELETROTÉCNICA

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1 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA/ELETROTÉCNICA ANDREWS DELABONA MARQUES EDUARDO FELIPE ANASTACIO SOARES ANÁLISE DE APLICABILIDADE DO PROGRAMA DE ETIQUETAGEM DO PROCEL EDIFICA EM EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS JÁ EXISTENTES: ESTUDO DE CASO EM UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL DE CURITIBA PROPOSTA DE TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO CURITIBA 2013

2 ANDREWS DELABONA MARQUES EDUARDO FELIPE ANASTACIO SOARES ANÁLISE DE APLICABILIDADE DO PROGRAMA DE ETIQUETAGEM DO PROCEL EDIFICA EM EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS JÁ EXISTENTES: ESTUDO DE CASO EM UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL DE CURITIBA Proposta de Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação, apresentado à disciplina de Metodologia Aplicada ao TCC, do Curso Superior de Engenharia Industrial Elétrica Ênfase Eletrotécnica do Departamento Acadêmico de Eletrotécnica (DAELT) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Eletricista. Orientador: Luiz Amilton Pepplow, M. Eng. CURITIBA 2013

3 LISTA DE FIGURAS Figura 1: Fluxograma de procedimentos Figura 2: Cronograma... 15

4 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO TEMA DELIMITAÇÃO DO TEMA PROBLEMA OBJETIVOS OBJETIVO GERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS JUSTIFICATIVA PROCEDIMENTOS METODOLOGICOS ESTRUTURA DO TRABALHO CRONOGRAMA CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 17

5 1. INTRODUÇÃO A preocupação com o aquecimento global começa provavelmente em 1957 por meio de estudos realizados pelo norte-americano Roger Revelle os quais revelaram que as intensas emissões de dióxido de Carbono estavam contribuindo para o aumento da temperatura da Terra (REVELLE, 1957). A partir daí pessoas e entidades começaram a se mobilizar em função da preservação do meio ambiente. De acordo com CLARKE; TIMBERLAKE (2002), somente em 1972 surge o primeiro partido verde na Austrália e no mesmo ano, em Estocolmo, é realizada a Primeira Conferência da Organização das Nações Unidas (ONU) sobre o Meio Ambiente onde foram elaborados os 26 princípios para guiar os povos do mundo na preservação e melhoria do meio ambiente, dentre estes se podem salientar: 2. Os recursos naturais devem ser preservados. [...] 5. Os recursos não-renováveis devem ser compartilhados, não esgotados. [...] 13. É necessário estabelecer um planejamento integrado para o desenvolvimento. [...] 18. A ciência e a tecnologia devem ser usadas para melhorar o meio ambiente. 19. A educação ambiental é essencial. (ONU,1972) Ainda em 1972 foi criado o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), que tem sede no Quênia. Este é o marco para o início das discussões em nível mundial sobre questões ambientais. Desde então, diversas conferências vêm sendo realizadas para a discussão de medidas que reduzam os causadores do aquecimento global, destas podem-se citar a Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento, também conhecida como ECO 92 realizada no Rio de Janeiro em 1992 e sua segunda edição a Rio+20, realizada também no Rio de Janeiro 20 anos mais tarde. Pode-se citar também a Conferência de Quioto (COP-3) em 1997, onde ocorreu a assinatura do Protocolo de Quioto, acordo entre os 175 países envolvidos que visa a redução na emissão de gases poluentes na atmosfera. As principais causas para o aquecimento global são relacionadas às atividades humanas, que intensificam o efeito estufa por meio do aumento da 5

6 produção de gases advindos da queima de combustíveis fósseis, como petróleo, carvão mineral e gás natural. A queima dessas substâncias produz gases como o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4) e óxido nitroso (N2O), que retêm o calor proveniente das radiações solares, de modo que funcionam semelhantes ao vidro de uma estufa de plantas causando o aumento da temperatura. Outros fatores que contribuem de forma significativa para as alterações climáticas são os desmatamentos e a constante impermeabilização do solo. O consumo e consequentemente a geração de energia elétrica estão fortemente atrelados aos fatores que contribuem para o aquecimento global. As termoelétricas a carvão respondem por mais de 40% da produção mundial de energia. As movidas a gás ocupam o segundo lugar na lista, com cerca de 21 % (FRASÃO; BARRA; MENICONI, 2012). O Brasil é privilegiado por seu grande potencial hídrico, e em decorrência disso e do aumento da utilização de energia eólica, a matriz energética brasileira tem 88,8% de geração de energia elétrica de fontes renováveis (EPE, 2012). Apesar de a energia elétrica brasileira advir, em sua grande parte de energias renováveis, não significa que se deve ter menor zelo pela utilização da energia elétrica. Com o crescimento do consumo e uso desregrado de energia elétrica, a demanda por esse tipo de energia pode superar a oferta. De acordo com LULA (2012), nos próximos anos, a previsão do crescimento anual da indústria no Brasil superara o crescimento anual dos meios produtores de energia elétrica. Caso essa previsão se concretize, para suprir a demanda, o governo será obrigado a construir usinas geradoras de energia de rápida conclusão, como é o caso das termelétricas ou efetuar medidas de racionamento de energia, semelhante aquele realizado após o apagão de STARKE (2009) reforça ser técnica e economicamente viável reduzir as emissões de gases de efeito estufa com rapidez suficiente para que as concentrações atmosféricas possam ser limitadas: "Energias renováveis, tecnologia da informação verde, green building, criação de novos materiais, produtos recicláveis e mercado de carbono são as principais oportunidades de negócio nessa perspectiva." O crescimento das certificações para edifícios eficientes energeticamente tem gerado um aumento da visibilidade desse tipo de empreendimento e vem contribuindo consideravelmente para o uso racional de energia. 6

7 2. TEMA Segundo ELETROBRAS (2012), o consumo de energia elétrica nas edificações corresponde a cerca de 45% do consumo faturado do país. O governo federal estima um potencial de redução deste consumo em 50% para novas edificações e de 30% para edificações existentes que promoverem reformas que contemplem os conceitos de eficiência energética. 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). A Lei nº 9.991, de 24 de Julho de 2000, regulamenta a obrigatoriedade de investimentos em programas de eficiência energética no uso final por parte das empresas brasileiras distribuidoras de energia elétrica. A lei consolidou a destinação de um montante importante de recursos para ações de Eficiência Energética, o chamado Programa de Eficiência Energética das Concessionárias de distribuição de Energia Elétrica (PEE). A elaboração do Plano Nacional de Energia 2030 (PNE2030), que incorpora a Eficiência Energética em seus estudos, propiciou a elaboração Plano Nacional de Eficiência Energética PNEf Premissas e Diretrizes Básicas. Com a meta de economizar 106,6 mil GWH num período de 20 anos, o PNEf estabelece um conjunto de ações para uma série de áreas como: industrial, edificações, prédios públicos, iluminação pública e saneamento. O documento orienta as ações a serem implementadas no sentido de se atingir metas de economia de energia no contexto do Planejamento Energético Nacional (MATRIZLIMPA, 2010). Nessa mesma linha o PNE 2030 estabeleceu uma redução de 5% da demanda estimada considerada a partir do progresso autônomo sem influência de políticas públicas e uma meta de 5% adicionais através do progresso induzido. Para promover o progresso induzido, o PNEf tem o papel de identificar instrumentos de ação e de captação dos recursos, de promoção do aperfeiçoamento do marco legal e regulatório afeto ao assunto e mobilizar a sociedade brasileira no combate ao desperdício de energia, preservando recursos naturais. 7

8 Nesta via criou-se, em 2003, o PROCEL Edifica, denominado Programa Nacional de Eficiência Energética em Edificações. Com o intuito de organizar projetos e programas específicos com foco principal na redução dos desperdícios e na mitigação dos impactos ao meio ambiente, o PROCEL Edifica tem como objetivo incentivar e impulsionar a conservação e o uso eficiente dos recursos naturais (água, luz, ventilação) em edificações. No âmbito do PROCEL Edifica foi atribuída uma versão da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE) para edificações. A etiqueta avalia a eficiência de sistemas existentes nos edifícios, sejam eles residenciais, comerciais, de serviços ou públicos, para finalmente realizar uma avaliação geral que demonstre a eficiência energética da instalação analisada. As notas contidas na etiqueta podem variar de A, para o caso mais eficiente, até E, para o caso menos eficiente. A etiqueta é concedida em dois momentos: na fase de projeto e após a construção do edifício. Um projeto pode ser avaliado pelo método prescritivo ou pelo método da simulação, enquanto o edifício construído deve ser avaliado através de inspeção in loco. Nos edifícios comerciais, de serviços e públicos são avaliados três sistemas: envoltória, iluminação e condicionamento de ar. Dessa forma, a etiqueta pode ser concedida de forma parcial, desde que sempre contemple a avaliação da envoltória. Nos edifícios residenciais são avaliados: a envoltória e o sistema de aquecimento de água, além dos sistemas presentes nas áreas comuns dos edifícios multifamiliares, como iluminação, elevadores, bombas centrífugas etc. 2.1 Delimitação do Tema A utilização de selos que identifiquem o nível de eficiência energética pode propiciar um melhor uso de energia elétrica. Tal melhora pode ser observada com aparelhos eletrodomésticos da linha branca, que já recebem a etiquetagem desde Este mesmo tipo de avanço pretende-se ser obtido com o novo sistema de etiquetagem de edificações. DIAS e SILVA (2010) questionam, porém, sua viabilidade e, consequentemente, sua real contribuição para o aumento da eficiência energética à escala do consumidor final. Em seu estudo de viabilidade do procedimento de etiquetagem do PROCEL Edifica para edifícios comerciais, DIAS e SILVA (2010) propõem, como continuidade dos estudos efetuados, a realização de um trabalho 8

9 que avalie a aplicação do método PROCEL Edifica em edifícios residenciais. Neste sentido este trabalho visa tanto avaliar este método relativamente novo aplicado pela primeira vez em caráter experimental em 2011 (NADER, 2012), quanto complementar os trabalhos já efetuados sobre a aplicação deste programa em edifícios comerciais, de serviços e públicos. 2.2 Problema Antes que um sistema de etiquetagem atenda seus objetivos de controle do desperdício, é necessária a aceitação de seu método por parte dos profissionais envolvidos. Para tanto, este método deve apresentar fatores que o tornem atraente, entre eles pode-se citar a fácil aplicabilidade, a viabilidade econômica e um método que propicie uma avaliação eficiente dos quesitos realmente contribuintes para o aumento da eficiência energética. Em função das características anteriormente citadas, questiona-se: O programa de etiquetagem PROCEL Edifica possui as características necessárias que tornam sua aplicação viável e atraente frente aos outros sistemas de etiquetagem existentes atualmente? 9

10 3. OBJETIVOS 3.1 Objetivo Geral Avaliar a aplicabilidade do programa PROCEL Edifica para edifícios residenciais já existentes. 3.2 Objetivos Específicos Identificar os principais conceitos e procedimentos da metodologia específica de etiquetagem do PROCEL Edifica bem como das principais certificações internacionais do mesmo padrão; Estabelecer critérios que permitam a verificação da viabilidade da aplicação dos procedimentos de certificação do PROCEL Edifica; Verificar a aderência dos critérios aplicando um caso de estudo em residências tipo com área inferior a 500 m²; Refinar os critérios de verificação de aplicabilidade de acordo com a experiência adquirida no caso de estudo; Analisar os procedimentos de certificação do PROCEL Edifica de acordo com os critérios de verificação estabelecidos anteriormente; Levantar os principais empecilhos encontrados na aplicação prática da metodologia e pontos a serem melhorados para a obtenção do selo do programa PROCEL Edifica; Criar uma lista de análises e sugestões sobre o processo de obtenção do selo de certificação energética do PROCEL Edifica; 10

11 4. JUSTIFICATIVA É primordial a utilização de medidas normativas e classificatórias quando a questão em voga é a eficiência energética. Dentre estas se destacam, notadamente, os selos de certificação de eficiência, como o anteriormente citado selo do PROCEL Edifica. No entanto, seu caráter extenso e detalhado pode gerar certa aversão à primeira vista, pois fomenta uma grande dificuldade na coleta de dados e realização dos cálculos analíticos. Este trabalho vai de encontro com a proposição de DIAS e SILVA (2010), que sugerem a aplicação do método PROCEL Edifica em instalações residenciais, com áreas menores que 500 m 2, de modo a avaliar a aplicabilidade deste método, dando continuidade aos estudos acadêmicos por eles já desenvolvidos. 11

12 5. PROCEDIMENTOS METODOLOGICOS O trabalho terá como primeira etapa a realização de três pesquisas. Uma primeira pesquisa bibliográfica envolvendo todos os conceitos que envolvem o programa PROCEL Edifica para edificações residenciais. Dentre eles, notadamente, o histórico do programa, os conceitos por este utilizado e um levantamento do material oficial de base para a aplicação do programa de etiquetagem. Uma segunda pesquisa será efetuada visando o levantamento de trabalhos anteriores pertinentes ao assunto em voga. Uma terceira pesquisa será efetuada visando levantar a metodologia base de trabalho de outros programas de certificação internacional para posicionar e comparar o processo de etiquetagem do PROCEL Edifica nos parâmetros mundiais. A comparação das características procedurais dos diferentes programas de etiquetagem estudados levará a construção de critérios para avaliar a aplicabilidade do processo de etiquetagem do PROCEL Edifica frente a seus concorrentes internacionais. Será realizado um caso de estudo da metodologia de etiquetagem em uma residência de Curitiba. A escolha será feita tendo em mente uma moradia que possua características semelhantes à maior parte das residências atuais, ou seja, uma residência dita tipo. Tais parâmetros serão identificados após uma pesquisa efetuada nos órgãos municipais e regionais de engenharia e arquitetura do estado do Paraná. Uma vez definido o padrão desejado de residência, efetuar-se-á uma pesquisa para o levantamento de algumas residências que se aproximem ao máximo do padrão definido. Após o levantamento das edificações adequadas para aplicação do processo de etiquetagem do PROCEL Edifica, um pedido formal de cessão de acesso às dependências de cada residência será realizado. Caso estes sejam negados, voltar-se-á ao levantamento de mais edificações para a aplicação do método PROCEL Edifica. Em sequência, a metodologia por várias vezes supracitada será aplicada na edificação escolhida. Uma vez aplicado o procedimento de certificação energética do PROCEL Edifica, os critérios estabelecidos anteriormente serão reavaliados e refinados de acordo com a sua real contribuição ao resultado final da avaliação energética predial. 12

13 Por fim, levantar-se-ão os principais empecilhos encontrados no caso de estudo, confeccionando uma lista de análise e sugestões sobre o processo de obtenção do selo de certificação energética do PROCEL Edifica. O fluxograma mostrado na Figura 1 resume os procedimentos metodológicos. Figura 1: Fluxograma de procedimentos Fonte: Autoria própria 13

14 6. ESTRUTURA DO TRABALHO O trabalho é constituído de cinco capítulos segundo a forma: O Capítulo 01 apresenta os objetivos e objetivos específicos, os procedimentos metodológicos, a motivação do projeto e uma introdução ao assunto abordado. O Capítulo 02 apresenta a revisão bibliográfica, a definição dos diversos conceitos utilizados pelo processo de etiquetagem do programa PROCEL Edifica, a apresentação de diferentes certificações internacionais, o estabelecimento dos critérios de avaliação de aplicabilidade do programa de etiquetagem em questão e a apresentação do processo de escolha da edificação para o caso de estudo. O Capítulo 03 é a aplicação do trabalho em um caso de estudo, apresentando o detalhamento dos materiais e metodologias utilizadas para o processo de etiquetagem do programa. Apresenta também o desenvolvimento completo da aplicação prática da metodologia PROCEL Edifica no estudo de caso de uma residência de Curitiba. O Capítulo 04 apresenta a análise, os resultados do estudo de caso e o refinamento dos critérios de avaliação, juntamente com os relatos da experiência. O Capítulo 05 apresenta as conclusões obtidas através das análises realizadas no capítulo anterior junto com as proposições de melhorias para o procedimento de etiquetagem do PROCEL Edifica. É reservado também para as considerações finais do trabalho.. 14

15 7. CRONOGRAMA Figura 2: Cronograma Fonte: Autoria Própria

16 8. CONSIDERAÇÕES FINAIS O principal intuito do projeto é a análise da viabilidade da aplicação da metodologia de etiquetagem do PROCEL Edifica exclusivamente para edificações residenciais. 16

17 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRASIL. Lei nº 9.991, de 24 de Julho de Dispõe sobre realização de investimentos em pesquisa e desenvolvimento e em eficiência energética por parte das empresas concessionárias, permissionárias e autorizadas do setor de energia elétrica, e dá outras providências. Diário Oficial da União - Seção 1 25 de julho de 2000, Página 1 (Publicação Original) BRASIL. Lei nº , de 17 de Outubro de Dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia e dá outras providências. Diário Oficial da União - Seção 1 18 de outubro de 2001, Página 1 (Publicação Original) CLARKE; TIMBERLAKE. A paráfrase dos princípios da declaração, In: PERSPECTIVAS DO MEIO AMBIENTE MUNDIAL GEO, Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente, DIAS, D. S.; SILVA, P. F. G. Estudo de viabilidade da aplicação do programa PROCEL edifica em edifícios comerciais já existentes: Estudo de caso em um edifício comercial de Curitiba f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação de Engenharia Elétrica) Universidade Federal do Paraná, Paraná ELETROBRAS. PROCEL EDIFICA - Eficiência Energética nas Edificações. Disponível em: < A-4EB4-84DF-1097E8EC081D}> Acesso em 06 out EPE Empresa de Pesquisa Energética. Balanço Energético Nacional 2012 Ano base 2011: Resultados Preliminares - Brasil. Rio de Janeiro, FRASÃO, L.; BARRA, M.; MENICONI, T. Entenda como a geração de energia elétrica afeta o meio ambiente. Disponível em: < Acesso em 05 out LULA, Edla. Energia - Energia As dores do crescimento. Disponível em: < ortagens-materias&itemid=39> Acesso em 05 out MATRIZLIMPA. Plano Nacional de Eficiência Energética PNEf. 4 dez Disponível em: < > Acesso em 04 fev

18 MME Ministério de Minas e Energia. Plano Nacional de Eficiência Energética. Disponível em: < Acesso em 8 out NADER, Maria Martha. Etiquetagem de Imóveis: uma questão de números. Disponível em: < Acesso em 10 out ONU. Declaração da Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente Humano. Tradução livre. Estocolmo, jun POLIQUEZI, A. Eficiência Energética. 1. ed. 2012, 62 p. REVELLE, R.; SUESS, H. E. Carbon dioxide exchange between atmosphere and ocean and the question of an increase of atmospheric CO2 during the past decades. Tellus , STARKE, Linda. State of the World 2009: Into a Warming World: A Worldwatch Institute report on progress toward a Sustainable Society. Nova Iorque: W.W. Norton & Co., WWF Brasil. Agenda elétrica sustentável 2020: estudo de cenários para um setor elétrico brasileiro eficiente, seguro e competitivo Brasil. Brasília, p. 80 il. ; (Série técnica: v.12). 18