eficiência energética de edificações
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Eficiência energética de edificações. Vanessa Gomes, Arq. Dr. DAC/FEC/UNICAMP, LEED TM AP, USGBC Member. Forum Permanente de Energia UNICAMP, 04set07 @vanessa gomes, 2007. Consumo de energia elétrica em edificações. Uso responsável de energia. Gestão do uso de energia - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Eficiência energética de edificaçõesEficiência energética de edificações
..
Vanessa Gomes, Arq. Dr.DAC/FEC/UNICAMP, LEEDTM AP, USGBC Member
Forum Permanente de Energia UNICAMP, 04set07@vanessa gomes, 2007Forum Permanente de Energia UNICAMP, 04set07@vanessa gomes, 2007
Consumo de energia elétrica em edificações
Uso responsável de energia
• Gestão do uso de energia– equilibra demanda justificável x fornecimento
apropriado.
• Quatro passos– Conscientização– Conservação de energia– Eficiência energética– Uso primário de recursos energéticos renováveis
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Iluminação ArtificialE
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É só adicionar tecnologia?
Estratégias Bioclimáticas
Estratégias Bioclimáticas
Estratégias Bioclimáticas
http://eetd.lbl.gov/CoolRoofs
Área de janela x consumo energiaE
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Lei do retorno decrescente
gasta-se mais que será recuperado ao longo do horizonte de investimento
Retorno decrescente
Limite de efetividadede custos
STOP!
Acúmulo de economias de energia
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The Natural Capitalism (Hawken et al. 1999)
Projeto integrado
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Economias acumuladas
Retorno decrescente
Limite de efetividade de custos
Tunneling through the cost barrier...
Lovins’ Discontinuity Effect
The Natural Capitalism (Hawken et al. 1999)
Projeto integrado
Limite de efetividade de custos
Eficiência energética de edificações projeto tradicional
construtor
proj. interiores
arquiteto
landscape architect operador
proprietáriousuáriosproj. sistemas prediais
proj. estrutura
eng. mecânico / eletricista
Eficiência energética de edificaçõesprojeto integrado de uso de energia
Equipe deprojeto eng. mecânico
construtor
eng. eletricista
proj. interiores
arquiteto
landscape architect
operador
proprietário
consultor energia
agente comissionamento
gerente de projeto
usuários
Projeto integrado de uso de energiaSeis ações-chave
1. Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto
– provisão de tempo e recursos– designação de um coordenador/facilitador de projeto– Incorporação do processo integrado aos documentos de projeto:
especificar diretrizes e padrões a serem seguidos pela equipe de projeto
– Incentivos e penalidades $$$ com base no desempenho obtido (até 0,3% do custo total do projeto)71 a 92% 100 + 8% 108 a 115%
incentivos
penalidades
108% 115%92%71%
Caso Prefeitura Oakland
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100%
Projeto integrado de uso de energiaSeis ações-chave
1. Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto
2. Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto se melhora o conforto
Eficiência energética de edificações projeto integrado de uso de energia
Oportunidades de economia de energia x seqüência de projeto
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Economias de energia potencialmente cost-efective
Nível de esforço de projeto (e $$)
Projeto integrado de uso de energiaSeis ações-chave
1. Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto
2. Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto
– Melhorar a eficiência de componentes dos sistemas individualmente (lâmpadas, reatores, chillers, fans, bombas e motores)
Projeto integrado de uso de energiaSeis ações-chave
1. Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto
2. Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto
– Melhorar a eficiência de componentes dos sistemas individualmente (lâmpadas, reatores, chillers, fans, bombas e motores)
– Reduzir perdas de energia – sensores, consumo de equipamentos em standby
– Recuperar energia perdida – edifícios rejeitam energia térmica via sistemas de exaustão e condensadores de ar-condicionado.
• trocador de calor na saída de exaustão recupera energia de refrigeração para pré-resfriar o ar captado
• trocador de calor recupera calor residual de ar-condicionado para aquecer água
Projeto integrado de uso de energiaSeis ações-chave
1. Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto
2. Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto
– Trocar a tecnologia do sistema – ex resfriamento evaporativo direto/indireto é muito mais eficiente que sistemas a base de refrigerantes, assim como refrigeração por painéis radiantes é mais eficiente que sistemas que forcem movimentação de ar
– Reduzir demanda de pico – não necessariamente aumenta a eficiência energética, mas reduz custo global de energia.
• Uso de sistemas de acumulação térmica (gelo ou água gelada) reduz demanda nos chillers duratne períodos de pico
• Geradores standby
Projeto integrado de uso de energiaSeis ações-chave
1. Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto
2. Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto
– Gerar energia on-site• co-geração• energia elétrica ou térmica, para aquecimento ou resfriamento• edifícios com carga constante ao longo do ano • até 90% eficiência x 21% convencional
– Usar sistemas renováveis• Iluminação natural, PV• 40 a 65% redução demanda
Atenção para necessidades de capacitação para manutenção!
Projeto integrado de uso de energiaSeis ações-chave
1. Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto
2. Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto
3. Análise do edifício como um sistema global
Característica do edifício
densidade potência iluminação
tipo de vidro
sistema de refrigeração
req. fornecimento ar
potência fans
energia fans
eficiência sistema refrig.
consumo sistema refrig.
total ilumin, refrig, fans
Edifício-padrão
1,6 W/ft2
Simples, fumê, SC 0,5
240 ft2/ton
1,7 CFM/ft2
0,8 W/CFM; 1,3 W/ft2
4 kWh/ft2
8,5 EER
5,9 kWh/ft2
14,7 kWh/ft2
Edifício eficiente
31,3%
475 ft2/ton
0,85 CFM/ft2
0,6 W/CFM; 0,5 W/ft2
1,5 kWh/ft2
12 EER
2,1 kWh/ft2
6,9 kWh/ft2
Economia
31,3%
49,5%
49,5%
25%; 62,1%
62,1%
29,2%
64,2%
52,9%
Alto desemp, SC 0,34
Projeto integrado de uso de energiaSeis ações-chave
1. Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto
2. Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto
3. Análise do edifício como um sistema global
Ferramentas de projeto e simulação
Simulação usa dados típicos em vez de pior situação (normas)
Resultados hora-a-hora (ou menos)
• Energy-10 – concepção e projeto inicial – decisão entre alternativas – single zone (só para edifícios pequenos)
• DOE 2.2
• EnergyPlus simulação completa – desenvolvimento de projeto e dimensionamento
• IES
Projeto integrado de uso de energiaSeis ações-chave
1. Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto
2. Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto
3. Análise do edifício como um sistema global
4. Tomada de decisões com base nos custos do ciclo de vida
• Projeto ruim = absenteísmo+ rejeição+ segurança+ desempenho
• Payback pode ser impressionante!–Superior Die Set Corporation (Oak Creek, Wisconsin)
45% do custo de operação e manutenção (=US$2.148/ano)
+ produtividade (US$42.836/ano)
+ taxa de rejeição, absenteísmo e segurança… (dífícil valorar)
=Payback de menos de 24 dias!
5% de aumento de produtividade em uma situação de 200 funcionários x R$1000/mês = R$2.400.000 já economiza R$120.000/ano
Projeto integrado de uso de energiaSeis ações-chave
1. Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto
2. Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto
3. Análise do edifício como um sistema global
4. Tomada de decisões com base nos custos do ciclo de vida
Payback (2 a 4 anos) x LCCquão rápido o investimento se paga lucratividade longo prazo
ignora custos e ganhos após o payback
não diferencia alternativas com # vida útil
Ignora valor do dinheiro no tempo (economia custos em valor presente
futura contra investimento inicial) (compara $ em épocas #)
Payback de 4 anos ou menos... = aceitar apenas taxa de retorno > 12% ...
Payback simples x LCC
12%
Tax
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(%
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Payback simples (anos)4 8 12 160
6%
18%
Payback de 4 anos ou menos... = aceitar apenas taxa de retorno > 12% ...
Opções com payback simples de até 15 anos podem ser atrativas!
Projeto integrado de uso de energiaSeis ações-chave
1. Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto
2. Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto
3. Análise do edifício como um sistema global
4. Tomada de decisões com base nos custos do ciclo de vida
5. Acompanhamento para assegurar que a integridade das melhorias planejadas é mantida ao longo do processo de construção (comissionamento!)
6. Verificação, ao final do projeto, se o desempenho atende às expectativas– Comissionamento – verifica se equipamentos funcionam como previsto em projeto– Mensuração – verifica se a economia de energia prevista na etapa de projeto foi
efetivamente obtida– APO – desempenho real, índice de satisfação e eventuais medidas preventivas
para novos projetos
ConclusõesAbordagem para reduzir o consumo de energia
1. Identificar a disponibilidade, potencial e viabilidade de utilizar fontes renováveis de energia (solar, vento, biogás e geotérmica) para satisfazer as necessidades justificáveis do empreendimento em termos de energia.
2. Aplicar os melhores princípios de implantação e projeto arquitetônico para reduzir a demanda de energia e minimizar a necessidade de utilidades consumidores de energia (ar-condicionado, aquecedores de água, iluminação artificial...).
3. Tornar a produção e uso de energia um componente viável do desenvolvimento sustentável. • Aumentar as experiências de usuários e visitantes pela conscientização dos
problemas de uso de energia e o uso de dispositivos eficientes, métodos de conservação, e fontes renováveis de energia.
• Instalar medidores de energia para monitorar e ilustrar o consumo de energia.
O que realmente importa?
integrar soluções isoladas em uma
abordagem global...
Eficiência energética de edificaçõesEficiência energética de edificações
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Vanessa Gomes, Arq. Dr.DAC/FEC/UNICAMP, LEEDTM AP, USGBC Member
Forum Permanente de Energia UNICAMP, 04set07@vanessa gomes, 2007Forum Permanente de Energia UNICAMP, 04set07@vanessa gomes, 2007