INOVAÇÃO NA CONSTRUÇÃO TÉCNICAS E MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL 1
Título APRESENTAÇÃO DE UM CASO DE BOAS PRÁCTICAS REGIONAL HOSPITAL PRIVADO DE BRAGA
ENQUADRAMENTO GEOGRÁFICO ARQUITECTURA COMPOSIÇÃO FUNCIONAL E SUA DISTRIBUIÇÃO DADOS GERAIS DO EMPREENDIMENTO PROCESSO DE CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA E DE QUALIDADE DO AR 1 - SIMULAÇÃO COM PROJECTO DE LICENCIAMENTO - SIMULAÇÃO EM CONDIÇÃO NOMINAL 3 - SIMULAÇÃO DE PROJECTO APRESENTADO EM GREENBUILDING 4 - SIMULAÇÃO DE PROJ ECTO EXECUTADO EM OBRA ANÁLISE EVOLUTIVA DAS FASES CONSIDERADAS
MEDIDAS IMPLEMENTADAS PARA MELHORIA DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E QUALIDADE DO AR INTERIOR GREENBUILDING AWARD CARACTERIZAÇÃO PARCEIRO REQUISITOS NECESSÁRIOS À CLASSIFICAÇÃO BENEFÍCIOS ECONÓMICO - AMBIENTAIS RESULTANTES DA IMPLEMENTAÇÃO DO PROCESSO DE CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA / GREENBUILDING BENEFÍCIOS ECONÓMICOS IMPACTOS AMBIENTAIS
ENQUADRAMENTO GEOGRÁFICO O empreendimento hospitalar está localizado na cidade de Braga (a sul), junto à Variante sul de Braga, com acesso às Auto-Estradas Porto-Espanha (A3) e Esposende-Guimarães (A11). ARQUITECTURA Dois blocos de edifícios contíguos com configuração distinta Um, em formato de H, com 5 pisos acima do solo Outro, com formato rectangular com dois pisos acima do solo Em toda a área, abaixo do solo, desenvolve-se o estacionamento e vários serviços de apoio
Título 4 Área bruta de construção ~ 19 00 m
COMPOSIÇÃO FUNCIONAL E SUA DISTRIBUIÇÃO Piso -1 Estacionamento e serviços de apoio (Cozinha, Farmácia, Lavandaria, Esterilização, Balneários, Central técnica de Gases Medicinais, Morgue, etc) Piso 0 Átrio e recepção principal, Medicina Física e Reabilitação, Imagiologia, Serviços de Urgência, Cafetaria e Restaurante, Centrais técnicas de electricidade e de bombagem e incêndio. 1 Piso 1 Serviços de Ginecologia/Obstetrícia, Cardiologia e Cardiologia de Intervenção, Unidades de Cuidado Intensivo, Blocos Operatórios e Maternidade. 7
COMPOSIÇÃO FUNCIONAL E SUA DISTRIBUIÇÃO Piso Serviços de Pediatria, Otorrinolaringologia, Oftalmologia, Dentária, Dermatologia, etc. Piso 3 e 4 Internamento (80 camas) Coberturas Zonas técnicas de AVAC, Solar Térmico, etc 8
COMPOSIÇÃO FUNCIONAL E SUA DISTRIBUIÇÃO 9
DADOS GERAIS DO EMPREENDIMENTO HOSPITAL PROMOTOR - BRITALAR INVESTIMENTOS, SA CONSTRUTOR BRITALAR CONSTRUÇÕES, SA 1 GRUPO DE SAÚDE GRUPO TROFA SAÚDE, SA CONSULTOR IA EM CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA - MAGNETIC FIELDS INÍCIO DA CONSTRUÇÃO 008 CONCLUSÃO DA CONSTRUÇÃO 010 INICIO DO FUNCIONAMENTO DO HOSPITAL 10
DADOS GERAIS DO EMPREENDIMENTO ÁREA BRUTA DE CONSTRUÇÃO ~ 1900 M VOLUME DE INVESTIMENTO ~ 30 000 000 PARCELA RELATIVA ÀS ALTERAÇÕES PARA CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA /GREENBUILDING ~ 800 000 1 CANDIDATURA AO PROGRAMA GREENBUILDING DEZEMBRO 009 ATRIBUIÇÃO PRÉMIO GREENBUILDING MARÇO 010 INICIO DO FUNCIONAMENTO DO HOSPITAL OUTUBRO 010 11
PROCESSO DE CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA E DE QUALIDADE DO AR O edifício foi projectado em 006, tendo sido projectado anteriormente á promulgação dos Regulamentos dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios (RSECE) e da qualidade do ar interior (QAI), pelo decreto-lei 79/006. A Britalar, enquanto promotor e construtor do edifício Hospital Privado de Braga, cedo atribuiu uma especial preocupação na concepção de um edifício energeticamente eficiente e com reduzido impacto no ambiente, de forma a poder proporcionar uma melhor rendibilidade na actividade da exploração hospitalar 1
PROCESSO DE CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA E DE QUALIDADE DO AR Consciente das limitações do projecto relativamente às actuais exigências neste âmbito, a Britalar aproveitou a necessidade de reformulação parcial do projecto de arquitectura interior, já em fase de construção, para promover de imediato e voluntariamente a análise e reformulação dos diferentes projectos, de forma a obter o melhor resultado no consumo de energia do edifício associado à sua exploração. 13
PROCESSO DE CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA E DE QUALIDADE DO AR Durante a fase de construção, com o auxílio da empresa de consultoria Magnetic Fields, foi conferida uma dinâmica de permanente optimização do projecto, baseada em sucessivas simulações técnicas e económico-financeiras, inovando significativamente no que respeita à implementação de melhorias ao nível da pormenorização construtiva, do tipo de materiais de acabamento utilizados e à tecnologia envolvida ao nível de equipamentos e sistemas. No processo construtivo, existiu uma preocupação permanente na adopção das técnicas de construção mais adequadas ao contexto do empreendimento, bem como, dos materiais de construção e de acabamento, de forma a permitir a obtenção dos melhores parâmetros térmicos e acústicos à exploração do empreendimento 14
PROCESSO DE CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA E DE QUALIDADE DO AR Ao nível dos equipamentos e tecnologia, o empreendimento está dotado dos modelos mais eficientes no que respeita às instalações eléctricas, de AVAC, hidráulica e, em todas as instalações acessórias, bem como, de um sistema de gestão técnica centralizada concebido de forma a permitir a melhor exploração e rendibilidade mediante a interligação de todos os equipamentos das diferentes instalações (electricidade, avac, hidráulica, etc), recebendo e tratando de forma centralizada toda a informação necessária ao normal funcionamento do hospital, permitindo a intervenção correctiva, global ou pontual, baseada em cenários definidos previamente numa perspectiva de redução e optimização de consumo energético global. No 15
PROCESSO DE CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA E DE QUALIDADE DO AR Apesar de várias simulações efectuadas, durante todo o processo construtivo, em parceria com a empresa Magnetic Fields, com recurso a programas acreditados de simulação energética de edifícios, consoante as medidas de melhoramento que se pretendiam ensaiar e introduzir, poderemos analisar 4 fases importantes, cujos resultados se apresentam: (Aspecto do programa de simulação de energética de edifícios) 16
Título SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS
Título SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS
Título SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS
SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS Título
1 - SIMULAÇÃO COM PROJECTO DE LICENCIAMENTO Nesta fase, procedeu-se à simulação energética do Hospital, considerando exclusivamente os elementos e parâmetros definidos em projecto inicial, tendo-se identificado as não conformidades com o RSECE e QAI, as oportunidades de melhoria e, propostas de investimentos com retorno justificado 1
SIMULAÇÃO COM PROJECTO DE LICENCIAMENTO Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto
- SIMULAÇÃO EM CONDIÇÃO NOMINAL Nesta fase, procedeu-se à simulação energética do Hospital, considerando apenas as melhorias de forma a cumprir os requisitos mínimos do regulamento RSECE e QAI. As melhorias a considerar concentraram-se essencialmente ao nível da componente passiva (1- alteração do isolamento da envolvente exterior nas paredes e coberturas, ou seja, aumentou-se a espessura de isolamento nas coberturas e diminuiu-se nas paredes, - alteração da composição dos vãos envidraçados, 3- alteração da caixilharia de alumínio, etc, 4 - substituição de materiais de acabamento previstos por materiais ecologicamente limpos). 3
SIMULAÇÃO EM CONDIÇÃO NOMINAL Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto 4
3 - SIMULAÇÃO DE PROJECTO APRESENTADO EM GREENBUILDING Nesta fase, procedeu-se à simulação energética do Hospital, considerando melhorias essencialmente ao nível do recurso a tecnologias mais eficientes. As melhorias consideradas concentraram-se essencialmente ao nível da optimização do sombreamento exterior e da alteração do sistema de iluminação mediante a introdução de lâmpadas eficientes com balastros electrónicos associadas ao sistema DALI (regulação do fluxo de iluminação de forma autónoma em função do perfil de iluminação natural e perfil de ocupação) 5
SIMULAÇÃO PROJECTO APRESENTADO AO GREENBUILDING Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto 6
4 - SIMULAÇÃO DE PROJECTO EXECUTADO EM OBRA Nesta fase, procedeu-se à simulação energética do Hospital, considerando, para além das anteriores medidas, melhorias ao nível da eficiência do equipamento mecânico, no aproveitamento do sistema solar térmico para alimentação de água quente da piscina e fisioterapia, na conversão das UTANs previstas de forma a permitir o aproveitamento e recuperação de calor, na optimização do sistema de gestão técnica centralizada, etc 7
SIMULAÇÃO PROJECTO EXECUTADO EM OBRA Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto 8
ANÁLISE EVOLUTIVA DAS FASES CONSIDERADAS Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto Texto DIMINUIÇÃO DO CONSUMO ENERGÉTICO POR ÁREA - PRINCIPAIS VARIAÇÕES EM CADA FASE Projecto Nominal : Necessidades de arrefecimento, ventilação, hidráulica da piscina, solar térmico Nominal GreenBuilding: Necessidades de aquecimento, iluminação, hidráulica da piscina GreenBuilding Obra : Necessidades de arrefecimento, ventilação, hidráulica da piscina, solar térmico 9
ANÁLISE EVOLUTIVA DAS FASES CONSIDERADAS Texto DIMINUIÇÃO DO CONSUMO ENERGÉTICO TOTAL - VARIAÇÃO POR FASE Projecto Nominal : -6 % Nominal GreenBuilding: - 5% GreenBuilding Obra : -9 % 30
MEDIDAS IMPLEMENTADAS PARA MELHORIA DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E QUALIDADE DO AR INTERIOR OPTIMIZAÇÃO DO ISOLAMENTO TÉRMICO DA ENVOLVENTE Aumento da espessura de isolamento da cobertura (~10 cm); Isolamento adicional da cave subterrânea ao nível horizontal e vertical; Supressão do isolamento térmico (lã mineral) das paredes da envolvente exterior; Melhoramento de isolamento térmico das infraestruturas de AVAC, abastecimento de água, etc (condutas, tubagens, depósitos, etc); Optimização da composição e constituição dos vidros das janelas; 31
E Título Exemplos de medidas adoptadas
MEDIDAS IMPLEMENTADAS PARA MELHORIA DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E QUALIDADE DO AR INTERIOR CAIXILHARIA EXTERIOR DE ALUMÍNIO Alteração do sistema de caixilharia de alumínio melhorando o tipo de perfil utilizado nos vãos exteriores relativamente ao seu comportamento térmico; ADOPÇÃO DE MATERIAIS ECOLOGICAMENTE LIMPOS Substituição de materiais de acabamento de composição baseada em derivados de madeira por alumínio; Substituição de pavimentos em vinil (compostos predominantemente por pvc) por pavimentos em linólio (compostos por materiais predominantemente naturais) ; das janelas; 33
Título Exemplos de medidas adoptadas
MEDIDAS IMPLEMENTADAS PARA MELHORIA DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E QUALIDADE DO AR INTERIOR SOMBREAMENTO DOS VÃOS EXTERIORES Alteração do tipo de material previsto para sombreamento dos vãos exteriores com elevadas propriedades de reflexão da energia solar e simultaneamente, com capacidade de transposição da luz solar; Implementação de sistemas de automatização do sombreamento exterior; Optimização do posicionamento e localização das lâminas de sombreamento; 35
Título Exemplos de medidas adoptadas
MEDIDAS IMPLEMENTADAS PARA MELHORIA DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E QUALIDADE DO AR INTERIOR ADOPÇÃO DE MATERIAIS ECOLOGICAMENTE LIMPOS Melhoria da composição da tinta de revestimento interior; Alteração da composição dos materiais previstos para mobiliário de wc e de trabalho de enfermagem; ILUMINAÇÃO Adopção de lâmpadas de maior eficiência e balastros electrónicos; Recurso a sistema de automatização de funcionamento e de regulação de fluxo da iluminação (Sistema DALI); Controlo do nível de iluminação com base no índice solar e perfil de ocupação; 37
MEDIDAS IMPLEMENTADAS PARA MELHORIA DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E QUALIDADE DO AR INTERIOR PAINÉIS SOLARES TÉRMICOS Optimização da qualidade e do lay-out de disposição dos painéis solares; Optimização do aproveitamento da energia produzida pelo sistema solar térmico para aquecimento das águas quentes sanitárias, piscina e fisioterapia; Melhoramento do isolamento térmico dos reservatórios de acumulação de águas quentes e da rede de distribuição 38
MEDIDAS IMPLEMENTADAS PARA MELHORIA DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E QUALIDADE DO AR INTERIOR MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS Substituição dos modelos das máquinas e equipamentos previstos por modelos com elevada classificação ao nível de eficiência energética; Instalação de UTANs (Unidade de Tratamento de Ar Novo) com sistemas de controlo de funcionamento e recuperação de calor; 39
Título Exemplos de medidas adoptadas
MEDIDAS IMPLEMENTADAS PARA MELHORIA DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E QUALIDADE DO AR INTERIOR GESTÃO TÉCNICA CENTRALIZADA Ampliação da abrangência do sistema de Gestão Técnica Centralizada da exploração a todos os sistemas especiais permitindo um diálogo interactivo e reactivo automático, com controlo baseado em parâmetros exteriores e interiores (índice solar, perfil de ocupação, horários de actividade, etc). Esta integração de todos os sistemas especiais e a sua interligação permitiu a criação de cenários de funcionamento direccionados com o principal objectivo de redução do consumo energético, poupança de equipamentos e redução de emissões de CO para a atmosfera. 41
MEDIDAS IMPLEMENTADAS PARA MELHORIA DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E QUALIDADE DO AR INTERIOR EXEMPLO DE CENÁRIO DE FUNCIONAMENTO Internamento. Nos quartos do internamento o sistema de iluminação e respectivo sistema de sensorização de presença está directamente relacionado com o sistema de AVAC e com o sistema de sombreamento de vãos exteriores, funcionando de forma conjunta, automática e em função do real contexto. 4
MEDIDAS IMPLEMENTADAS PARA MELHORIA DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E QUALIDADE DO AR INTERIOR EXEMPLO DE CENÁRIO DE FUNCIONAMENTO Num quarto desocupado a iluminação está desligada, o ventilo-convector em stand-by e os estores fechados (consoante a época do ano). Aquando da entrada de um paciente, detectado pelo sensor de presença instalado no quarto, a iluminação é automaticamente activada. Passados alguns segundos (programado em função da exploração) é activado o funcionamento do ventilo-convector e os estores iniciam o processo de ascensão. A posição final do estore é determinada em função da época do ano, temperatura e intensidade da luz natural. Após o posicionamento final do estore, o fluxo de iluminação é regulado automaticamente de forma a garantir um nível de iluminação de 300 luxs no interior do quarto, privilegiando sempre a luz natural. 43
MEDIDAS IMPLEMENTADAS PARA MELHORIA DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E QUALIDADE DO AR INTERIOR EXEMPLO DE CENÁRIO DE FUNCIONAMENTO Aquando da saída do paciente, não sendo detectada qualquer presença, da mesma forma, passados alguns minutos (programado em função da exploração), a iluminação e o ventilo-convector desliga e o estore é fechado. 44
GREEN BUILDING PARTNER AWARD CARACTERIZAÇÃO O GreenBuilding Partner Award é uma distinção atribuída no âmbito do Programa GreenBuilding a entidades que investem na construção de edifícios sustentáveis e amigos do ambiente. A iniciativa, iniciada em 004 com o apoio da Comissão Europeia, tem como objectivo promover a eficiência energética e a integração de energias renováveis junto de proprietários e construtores europeus. O programa disponibiliza informação acerca de medidas técnicas, e respectivos custos, que podem ser implementadas para tornar os edifícios mais sustentáveis, desde a arquitectura à engenharia. Actualmente, conta com a participação de 13 países europeus: Portugal, Áustria, Bélgica, Croácia, Alemanha, Grécia, Itália, Espanha, Suécia, Finlândia, Polónia, França e Eslovénia. Em Portugal, o Programa GreenBuilding é gerido pela ADENE. 45
GREEN BUILDING PARTNER AWARD PARCEIRO De forma a poder participar a candidatura a parceiro GreenBuilding, a Britalar, de forma totalmente voluntária, procedeu a uma abordagem global do edifício, considerando todas as medidas viáveis no âmbito dos elementos activos e passivos justificando as opções adoptadas. 46
GREEN BUILDING PARTNER AWARD METEDOLOGIA Em termos gerais, a Britalar executou as seguintes fases: Auditoria energética ao edifício com auxílio da empresa de consultoria Magnetic Fields; Elaboração e proposta de um Plano de Acção com definição do âmbito e natureza das medidas para a melhoria da eficiência energética e seu compromisso, com auxílio da empresa de consultoria Magnetic Fields; Aprovação do Plano de Acção pela Comissão Europeia e consequente atribuição de estatuto de parceiro. Cumprimento da execução do Plano de Acção aprovado e elaboração de relatórios anuais para a Comissão Europeia. Renovação, pela Comissão Europeia, do estatuto de Parceiro, após análise e aprovação do Relatório anual. 47
GREEN BUILDING PARTNER AWARD REQUISITOS NECESSÁRIOS À CLASSIFICAÇÃO De forma a poder ser considerado como parceiro, da abordagem global efectuada e do conjunto de medidas implementadas deverá resultar, entre outros aspectos, uma redução de 5% do consumo total de energia primária do edifício ou a uma redução de 5% do consumo de energia primária para determinadas utilizações finais, caso estas sejam responsáveis por uma parcela maior do consumo de energia do edifício; 48
BENEFÍCIOS ECONÓMICO - AMBIENTAIS RESULTANTES DA IMPLEMENTAÇÃO DO PROCESSO DE CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA / GREENBUILDING BENEFÍCIOS ECONÓMICOS As necessidades anuais de aquecimento e arrefecimento passaram de.379, MWh para.15,7 MW, o que equivale a uma poupança de 53,5 MWh (redução das necessidades anuais de aquecimento em 4,1% e de arrefecimento em 14,9%); As poupanças no consumo de energia eléctrica para iluminação atingem os 196,3 MWh/ano, ou seja, uma redução de 33,5%. 49
BENEFÍCIOS ECONÓMICO - AMBIENTAIS RESULTANTES DA IMPLEMENTAÇÃO DO PROCESSO DE CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA / GREENBUILDING IMPACTOS AMBIENTAIS A optimização do sistema de aproveitamento solar nos sistemas de produção de água quente sanitária (AQS) originou uma facção solar global de 64,5% das necessidades de AQS; A poupança anual alcançada em energia primária é de 38,3%, evitando-se a colocação de, o equivalente a 84,5 TON de CO para a atmosfera 50