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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
DEIVID DOS SANTOS DIAS
PEDRO FURTADO GONÇALVES DA SILVA
ESTUDO DE VIABILIDADE DA APLICAÇÃO DO PROGRAMA
PROCEL EDIFICA EM EDIFÍCIOS COMERCIAIS JÁ EXISTENTES:
ESTUDO DE CASO EM UM EDIFÍCIO COMERCIAL DE CURITIBA.
CURITIBA
2010
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
DEIVID DOS SANTOS DIAS
PEDRO FURTADO GONÇALVES DA SILVA
ORIENTADOR: PROF. VILSON R. G. R. DA SILVA, M.SC.
CO-ORIENTADOR: ANDERSON BRAGAGNOLO, ENG.
ESTUDO DE VIABILIDADE DA APLICAÇÃO DO PROGRAMA
PROCEL EDIFICA EM EDIFÍCIOS COMERCIAIS JÁ EXISTENTES:
ESTUDO DE CASO EM UM EDIFÍCIO COMERCIAL DE CURITIBA.
Trabalho de graduação apresentado à disciplina de Projeto de Graduação como requisito parcial à conclusão do curso de Graduação de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Paraná.
CURITIBA
2010
TERMO DE APROVAÇÃO
DEIVID DOS SANTOS DIAS
PEDRO FURTADO GONÇALVES DA SILVA
ESTUDO DE VIABILIDADE DA APLICAÇÃO DO PROGRAMA
PROCEL EDIFICA EM EDIFÍCIOS COMERCIAIS JÁ EXISTENTES:
ESTUDO DE CASO EM UM EDIFÍCIO COMERCIAL DE CURITIBA.
Trabalho de graduação apresentado à disciplina de Projeto de Graduação como
requisito parcial à conclusão do curso de Graduação de Engenharia Elétrica da
Universidade Federal do Paraná.
Prof. Vilson R. G. R. da Silva, M.Sc.
Prof. Ewaldo Luiz de Mattos Mehl, Dr.
Prof. Clodomiro Unsihuay Vila, Dr.
Curitiba
2010
DEDICATÓRIA
Dedico o presente Trabalho de Conclusão de Curso as seguintes pessoas:
meus pais – José e Neusa – por me darem a luz e moldar o caráter que tenho
hoje, além do imenso esforço para que pudesse chegar à tão sonhada graduação;
meu irmão – Diego – por estar sempre ao meu lado em todos os momentos de
minha vida, sorrindo, na maioria das vezes; meu tio – Clédison – por ser, talvez, a
pessoa que mais acreditou em meu potencial ao longo dos anos e a todos meus
familiares que, de alguma forma, contribuíram para que hoje eu tivesse o orgulho
de dizer que sou um “Engenheiro Eletricista”.
Meu eterno agradecimento a todos!
Deivid dos Santos Dias
Dedico o presente Trabalho de Conclusão de Curso as seguintes pessoas:
meus pais – Emerson e Dulce – por me criarem, darem-me educação e condições
para que pudesse chegar onde quis chegar; ao resto da família pelo apoio e
experiências; aos colegas que se mostraram companheiros e deram força nos
momentos difíceis; aos colegas de faculdade e estágio que me ajudaram a
entender muitos dos conhecimentos e experiências do ensino superior e a
superar as dificuldades dessa etapa final.
Pedro Furtado Gonçalves da Silva
AGRADECIMENTOS
“A Deus, pela dádiva da vida, ao Prof. Vilson Roiz, M.Sc. pela ajuda na definição
do tema do TCC, orientação e revisão, ao co-orientador Anderson Bragagnolo
pela ajuda durante a elaboração do TCC, e aos colegas de estágio e faculdade
pelo companheirismo demonstrados durante esse período.“
EPÍGRAFE
“Nenhum lugar é tão longe, desde que se queira ir.”
Clédison Aparecido dos Santos
Deivid dos Santos Dias
”As pessoas boas devem amar seus inimigos.”
Roberto Gomes Bolaños
Pedro Furtado Gonçalves da Silva
RESUMO
Este trabalho foi dividido em duas partes: Na primeira parte foi
caracterizado a proposta do programa PROCEL Edifica e suas normas para
etiquetagem de eficiência energética em edificações; Na segunda etapa foi
analisado um estudo de caso realizado em um prédio comercial de Curitiba, que
por razões de sigilo não foi identificado. A intenção de incluir o estudo de caso foi
verificar como se aplicam as normas do programa PROCEL Edifica em edifícios
comerciais e a viabilidade de realizar tais medidas em edificações já construídas.
Foram avaliadas nesse estudo as etiquetagens parciais de envoltória, iluminação
e refrigeração da área comum do edifício, e de alguns conjuntos comerciais se
utilizando das plantas arquitetônicas do prédio e medições in loco. A intenção
deste trabalho foi divulgar o programa PROCEL Edifica que é relativamente
recente, como proposta da própria Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL,
e avaliar que tipo de melhoria pode ser feita para adequar o edifício aos conceitos
de eficiência energética discutidos no programa.
Ao final damos a conclusão técnica do trabalho, demonstrando que a área
estudada possui Nível E em eficiência energética, e salientamos a dificuldade da
aplicação dos parâmetros do programa a edifícios prontos e com alguns anos de
construção.
Palavras Chave: eficiência energética, PROCEL Edifica, envoltória,
iluminação, refrigeração.
ABSTRACT
This work was divided in two parts: in the first part, we sumarized and
explain the goals of the program PROCEL Edifica, and its rules and guidances to
label a comercial building by its Energetical Efficiency. In the second part a study
of case was analysed, in a comercial building located in the city of Curitiba, that
was not identified because of sigil reasons. The goal of including a study of case
was to check if the pratical rules of the program and its application is viable, in a
building already built, in spite of the program was developed for under-construction
buidings. This part of the work also comprehend the analysis of the parcial labels
of envoltory, illumination and refrigeration applied to the building`s main hall and
some comercial rooms that we could have access to. The intentions of this work
are to make the program, which was recently elaborated, better-known; and to
evaluate what kinds of improvements could be made to the building, in order to get
better labels and to raise its energetical efficiency as a whole. At the end we give
the technical conclusion of the work, demonstrating that the area of study has
Level E of energetical efficience, and we emphasize on the difficiulties of applying
the rules and guidances of the program to an existent building.
Keywords: Energetical efficiency, PROCEL Edifica, envoltory, illumination
refrigeration.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1.1 - PROCEL selo 23
Figura 1.2 - Agência da Caixa Econômica Federal em Curitiba 25
Figura 1.3 - ENCE obtida pela Agência da Caixa Econômica Federal em
Curitiba 25
Figura 2.1 - Objetivos do Programa PROCEL Edifica 34
Figura 2.2 - Objetivos específicos do TCC 37
Figura 3.1 - Zoneamento bioclimático brasileiro 47
Figura 3.2 - Ambientes com apenas uma zona de iluminação 48
Figura 3.3 - Ambientes com três zonas de iluminação 48
Figura 4.1 - Método Prescritivo 50
Figura 4.2 - Método de Simulação 50
Figura 4.3 - Componentes do projeto S3E 51
Figura 4.4 - Exemplo de cobertura aparente vista do logradouro principal 55
Figura 4.5 - Exemplo de cobertura não aparente vista do logradouro principal 56
Figura 4.6 - Fluxograma de escolha de equação de IC 59
Figura 4.7 - Ilustração do cálculo de IC 62
Figura 4.8 - Exemplo de divisão de circuitos 64
Figura 4.9 - Faixa de temperatura de controle 71
Figura 4.10 - Exemplo de um sistema com recuperação de calor 73
LISTA DE TABELAS
Tabela 3.1 – Etapas do Projeto e Atividades Desenvolvidas 39
Tabela 4.1 – Tabela síntese dos pré-requisitos da envoltória 53
Tabela 4.2 – Transmitância térmica da cobertura 54
Tabela 4.3 – Síntese das exigências para transmitância térmica máxima das
paredes exteriores 54
Tabela 4.4 – Relação entre PAZ e FS 56
Tabela 4.5 – Síntese de agrupamento das zonas bioclimáticas 58
Tabela 4.6 – Fator de forma máximo e mínimo por zona bioclimática 58
Tabela 4.7 – Parâmetros de IC máximo 60
Tabela 4.8 – Parâmetros de IC mínimo 60
Tabela 4.9 – Comparação de parâmetros nas equações IC 61
Tabela 4.10 – Limite dos intervalos dos índices de eficiência 62
Tabela 4.11 – Relação entre pré-requisitos e níveis de eficiência 63
Tabela 4.12 – Relação entre áreas de ambientes e áreas de controle
independente 63
Tabela 4.13 – Eficiência mínima de condicionadores de ar para classificação dos
níveis A e B 68
Tabela 4.14 – Eficiência mínima de condicionadores de ar para classificação do
nível C 69
Tabela 4.15 – Eficiência mínima de condicionadores de ar para classificação no
nível D 70
Tabela 4.16 – Equivalente numérico para cada nível de eficiência (EqNum) 74
Tabela 4.17 – Equivalentes numéricos para ventilação natural 76
Tabela 4.18 – Classificação geral 76
Tabela 6.1 – Parâmetros para o cálculo de ICenv, ICmáxD e ICmín 89
Tabela 6.2 – Índices máximos e mínimos de IC 89
Tabela 6.3 – Dados da iluminação na área comum 90
Tabela 6.4 – Dados da iluminação nos ambientes da Sala#1 91
Tabela 6.5 – Dados da iluminação dos ambientes da Sala#2 91
Tabela 6.6 – Análise da iluminação na área comum 91
Tabela 6.7 – Análise da iluminação dos ambientes na Sala#1 92
Tabela 6.8 – Análise da iluminação dos ambientes da Sala#2 92
Tabela 6.9 – Ponderação final entre as áreas dos conjuntos 93
Tabela 6.10 – Dados dos aparelhos e das salas 94
Tabela 6.11 – Modelos de ar-condicionado usados na Sala#2 95
Tabela 6.12 – Etiquetagens e áreas analisadas 96
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO 17
1.1. AMBIENTAÇÃO 17
1.2. EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 18
1.3. PROGRAMA NACIONAL DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
– PROCEL 20
1.3.1. PROCEL SELO 22
1.3.2. PROCEL EDIFICA 23
1.4. MOTIVAÇÃO 26
1.4.1. RELEVÂNCIA DO TEMA 27
1.4.2. DIVULGAÇÃO DO PROGRAMA 29
2. OBJETIVOS 30
2.1. OBJETIVOS GERAIS 32
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 34
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 39
3.1. METODOLOGIA DE PESQUISA 39
3.2. TRABALHOS ANTERIORES 40
3.3. CONCEITOS E DEFINIÇÕES 41
3.3.1. ABERTURA 41
3.3.2. ABSORTÂNCIA TÉRMICA 41
3.3.3. AMBIENTE 42
3.3.4. ÂNGULOS DE SOMBREAMENTO AHS E AV S 42
3.3.5. ÁREA DE PROJEÇÃO DA COBERTURA E ÁREA DE PROJEÇÃO
DO EDIFÍCIO 42
3.3.6. ÁREA ÚTIL E ÁREA TOTAL 43
3.3.7. CAPACIDADE TÉRMICA 43
3.3.8. CICLO ECONOMIZADOR 43
3.3.9. COBERTURAS NÃO APARENTES 43
3.3.10. DENSIDADE DE POTENCIA DE ILUMINAÇÃO 43
3.3.11. EDIFÍCIOS COMERCIAIS OU DE SERVIÇOS 44
3.3.12. ENVOLTÓRIA 44
3.3.13. FACHADA E ORIENTAÇÃO 44
3.3.14. FATOR ALTURA E FATOR DE FORMA 45
3.3.15 FATOR SOLAR 45
3.3.16. INDICADOR DE CONSUMO 45
3.3.17. PAFT E PAZ 45
3.3.18. PAREDES EXTERNAS 46
3.3.19. RELAÇÃO CUSTO-BENEFÍCIO 46
3.3.20. TRANSMITÂNCIA TÉRMICA 46
3.3.21. ZONA BIOCLIMÁTICA 46
3.3.22. ZONA DE CONFORTO 47
3.3.23. ZONA DE ILUMINAÇÃO 47
3.3.24. ZONA TÉRMICA 48
4. MATERIAIS E MÉTODOS 49
4.1. MATERIAIS UTILIZADOS 49
4.2. SOFTWARES UTILIZADOS 50
4.3. METODOLOGIA APLICADA 52
4.3.1. ENVOLTÓRIA 52
4.3.1.1. PRÉ-REQUISITOS 52
4.3.1.2. TRANSMITÂNCIA TÉRMICA 53
4.3.1.2.1. TRANSMITÂNCIA TÉRMICA DA COBERTURA 53
4.3.1.2.2. TRANSMITÂNCIA TÉRMICA DAS PAREDES 54
4.3.1.3. CORES E ABSORTÂNCIA DA SUPERFÍCIE 55
4.3.1.4. ILUMINAÇÃO ZENITAL 56
4.3.1.5. DETERMINAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA 57
4.3.2. ILUMINAÇÃO 62
4.3.2.1. DIVISÃO DOS CIRCUITOS 63
4.3.2.2. CONTRIBUIÇÃO DA LUZ NATURAL 64
4.3.2.3. DESLIGAMENTO AUTOMÁTICO DO SISTEMA 64
4.3.2.4. ROTEIRO PARA AVALIAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA DE
ILUMINAÇÃO 65
4.3.3. CONDICIONAMENTO DE AR 66
4.3.3.1. CONDICIONADORES DE AR DO TIPO JANELA OU SPLIT66
4.3.3.2. SISTEMAS DE CONDICIONAMENTOS DE AR NÃO
REGULAMENTADOS PELO INMETRO 67
4.3.3.3. CONTROLE DE TEMPERATURA POR ZONA 71
4.3.3.4. CONTROLES E DIMENSIONAMENTO DOS SISTEMAS DE
VENTILAÇÃO 72
4.3.3.5. RECUPERAÇÃO DE CALOR 73
4.3.4. PROCEDIMENTO GERAL PARA DETERMINAÇÃO DO NÍVEL DE
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 73
5. ESTUDO DE CASO 78
5.1. FASE EXPLORATÓRIA 78
5.2. DESCRIÇÃO DO CASO 79
5.3. ANÁLISE SISTEMÁTICA 80
5.3.1. QUANTO À ENVOLTÓRIA 81
5.3.2. QUANTO À ILUMINAÇÃO 83
5.3.3. QUANTO AO CONDICIONAMENTO DE AR 84
6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 87
6.1. RESULTADOS OBTIDOS 87
6.1.1. ENVOLTÓRIA 87
6.1.2. ILUMINAÇÃO 90
6.1.3. CONDICIONAMENTO DE AR 93
6.1.3.1. ÁREA COMUM 93
6.1.3.2. SALA#1 94
6.1.3.3. SALA#2 95
6.1.3.4. ETIQUETAGEM PARCIAL DO EDIFÍCIO PARA
CONDICIONAMENTO DE AR 96
6.1.4. ETIQUETAGEM DO EDIFÍCIO ANALISADO 96
6.2. DISCUSSÕES 97
6.2.1. ASSIDUIDADE QUANTO À BIBLIOGRAFIA 97
6.2.2. ASSIDUIDADE QUANTO AOS OBJETIVOS 98
7. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 99
7.1. RESULTADOS ESPERADOS VERSUS RESULTADOS OBTIDOS 99
7.2. RECOMENDAÇÕES E PROSPECÇÕES 102
8. BIBLIOGRAFIA E DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA 104
ANEXOS 106
Lista de Siglas e Abreviaturas
Aabertura – Área de Abertura
AaberturaO – Área de Abertura Oeste
ABILUX – Associação Brasileira da Indústria de Iluminação
ABINEE – Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica
ABRAVA – Associação Brasileira de Refrigeração, Ar-Condicionado, Ventilação e
Aquecimento
AC – Área de Piso dos Ambientes Condicionados
Aenv – Área da Envoltória
Afachada – Área de Fachada
AfachadaO – Área de Fachada Oeste
AHS – Ângulo Horizontal de Sombreamento
AHSL – Ângulo Horizontal de Sombreamento Leste
AHSN – Ângulo Horizontal de Sombreamento Norte
AHSO – Ângulo Horizontal de Sombreamento Oeste
AHSS – Ângulo Horizontal de Sombreamento Sul
ANC - Área de Piso dos Ambientes Não Condicionados de Permanência
Prolongada
Apcob – Área de Projeção Horizontal da Cobertura
Ape – Área de Projeção Horizontal do Edifício
APT – Área de Piso dos Ambientes de Permanência Transitória
Atot – Área total de piso
AU – Área Útil
AVS – Ângulo Vertical de Sombreamento
AVSL – Ângulo Vertical de Sombreamento Leste
AVSN – Ângulo Vertical de Sombreamento Norte
AVSO – Ângulo Vertical de Sombreamento Oeste
AVSS – Ângulo Vertical de Sombreamento Sul
C – Capacidade Térmica
Cepel – Centro de Pesquisa de Energia Elétrica
CETRAGUA – Centro de Tecnologias Sociais para Gestão da Água
CONPET – Programa Nacional de Racionalização do Uso de Derivados de
Petróleo e do Gás Natural
CT – Capacidade Térmica de Componentes
CTCL – Centro de Tecnologia do Carvão Limpo
DPIA - Densidade de Potência de Iluminação Absoluta
DPIR - Densidade de Potência de Iluminação Relativa
DPIRF - Densidade de Potência de Iluminação Relativa Final
DPIRL - Densidade de Potência de Iluminação Relativa Limite
ELETROS – Associação Nacional de Fabricantes de Produtos Eletro-Eletrônicos
ENCE – Etiqueta Nacional de Conservação de Energia
Env – Envoltória
EqNum – Equivalente Numérico
EqNumCA – Equivalente Numérico do Sistema de Condicionamento de Ar
EqNumDPI – Equivalente Numérico de Iluminação
EqNumEnv – Equivalente Numérico de Envoltória
EqNumV – Equivalente Numérico de Ambientes Não Condicionados e/ou
Ventilados Naturalmente
FA - Fator Altura
FANTENP – Faculdade de Tecnologia de Nova Palhoça
FF - Fator de Forma
FFmín - Fator de Forma Mínimo
FINEP – Financiadora de Estudos e Projetos
FS - Fator Solar
GEF – Global Environment Facility
ICenv - Indicador de Consumo da envoltória
ICmáxD – Limite Máximo do Indicador de Consumo da envoltória
ICmín – Limite Mínimo do Indicador de Consumo da envoltória
IDEC – Instituto de Defesa do Consumidor
Inmetro – Instituto Nacional de Metrologia
IPCC – Painel Intergovernamental Sobre Mudanças Climáticas
IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas
K – Índice de Ambiente
LabEEE – Laboratório de Eficiência Energética em Edificações
MME – Ministério de Minas e Energia
PA – Potência e Cada Unidade Condicionadora
PAFO - Percentual de Área de Abertura na Fachada Oeste
PAFT - Percentual de Área de Abertura na Fachada Total
PAZ - Percentual de Abertura Zenital
POC – Percentual de Horas Ocupadas com Conforto
PROCEL – Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica
PT – Pontuação Total
RAC-C – Regulamento de Avaliação da Conformidade do Nível de Eficiência
Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos
RGR – Reserva Global de Reversão
RTQ-C – Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de
Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos
TCC – Trabalho de Conclusão de Curso
UFPR – Universidade Federal do Paraná
UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina
UV – Ultra-violeta
VAV – Volume de Ar Variável
Vtot – Volume total
ZB – Zona Bioclimática
17
1. INTRODUÇÃO
1.1. AMBIENTAÇÃO
Qualquer atividade em uma sociedade moderna somente torna-se viável
com o uso intensivo de uma ou mais formas de energia. Essa energia provém de
várias fontes como a água, o gás natural, carvão, petróleo, vento e até mesmo a
luz do sol. O consumo de energia é necessário para todas as atividades, sejam
elas residenciais comerciais ou industriais. Ao longo dos anos, a energia elétrica
se destacou frente às demais, pela facilidade de geração e transmissão. A partir
do momento que as máquinas elétricas passaram a ter uma importância elevada
na sociedade, passa a haver uma preocupação com a geração dessa energia.
Porém o consumo de energia se mostra desigual no mundo. Países ditos
industrializados consomem quase 75% dos recursos energéticos do planeta,
enquanto que a maior parte da população vive fora desses países. Grande parte
da energia gerada vem da queima de combustíveis fósseis, aumentando a
emissão de gases poluentes e do efeito estufa ao longo dos últimos anos.
Para o crescimento econômico é necessário que o cenário energético de
um país esteja no mesmo ritmo do crescimento ou então o setor de energia torna-
se um “gargalo”, impedindo que haja desenvolvimento de todos os setores. Com a
ascensão de países emergentes, o consumo se dará maior nestes países e todo
um investimento em infra-estrutura se tornará importante.
Estima-se que a demanda energética venha a duplicar nos próximos 25
anos e com isso um problema surge: o esgotamento das fontes de energia e a
questão ambiental que a geração de energia está envolvida.
Na questão ambiental, especialistas do Painel Intergovernamental Sobre
Mudanças Climáticas – IPCC – calculam que a temperatura da Terra aumente
entre 1,4 e 5,8 graus centígrados até o ano de 2100. As conseqüências seriam
dramáticas: expansão dos desertos, secas, tempestades etc.
Dentro do âmbito da engenharia que estuda entre outras áreas o uso
consciente da energia, surge o conceito de eficiência energética, aplicado em
tudo que se relaciona com geração, transmissão, distribuição e uso de energia.
18
Programas, metodologias e técnicas são desenvolvidos de forma rápida
para que possam ser aplicados com o intuito de um uso mais racional dos
recursos energéticos.
A nível nacional é recente o famoso “Apagão” de 2001 que trouxe muitos
prejuízos a economia brasileira pelo descaso ao setor energético dos anos
anteriores. Porém, tal situação serviu para alertar autoridades que um
investimento massiço no sistema de energia era fundamental para o que país
pudesse acompanhar o desenvolvimento que vinha apresentando na última
década. Sendo assim criaram-se vários programas de uso consciente de energia
que buscavam atender todos os setores da população, desde um usuário
doméstico até grandes indústrias.
O Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica – PROCEL – e o
Programa nacional da Racionalização do uso dos derivados de petróleo e do gás
natural – CONPET – são os dois principais programas brasileiros no combate ao
desperdício de energia. Destes dois organismos partem grande parte dos
programas de conscientização para toda a nação como: Programa Brasileiro de
Etiquetagem Veicular, Programa Petrobrás de Eficiência Energética, Prêmio
Nacional de Conservação e do Uso Racional de Energia, EconomizAR,
TransportAR, Programa Procel Edifica, entre outros.
Independente do programa ou da ação que seja realizada, o intuito é
sempre o mesmo, ou seja, promover o uso adequado de energia, que não seja
impactante ao meio ambiente e que favoreça o desenvolvimento econômico e
sustentável.
Diante disso o conceito de Eficiência Energética vem sendo bastante
difundido entre os especialistas da área e pretende-se, então, que toda a
comunidade seja adepta deste conceito.
1.2. EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
O processo de globalização e a instauração de uma economia altamente
competitiva vêm exigindo das empresas e da população maior eficiência em suas
atividades. O uso eficiente da energia elétrica não significa apenas uma redução
nas despesas, mas também redução nos impactos ambientais. Além disso, a
19
eficiência energética muitas vezes está ligada a melhoria na qualidade do
ambiente de trabalho e do processo produtivo.
Assim, é eficiente quem realiza um serviço ou produz um bem com
quantidades inferiores de energia; é eficiente quem usa a tecnologia a favor de
processos produtivos mais eficientes; é eficiente a indústria que busca
alternativas menos poluentes, sem com isso baixar sua produtividade; enfim, é
eficiente quem pensa de forma racional.
Enquanto a demanda por energia cresce, e os esforços para aumentar as
fontes renováveis e não renováveis de energia, os projetos de eficiência
energética surgem como uma opção paralela.
Ao invés de agir na geração, o conceito de eficiência energética age na
redução do consumo, tendo como metas substituir aparelhos ineficientes por
eficientes, criar ambientes onde se possa aproveitar melhor a luz solar, e que
possuam uma refrigeração natural aprimorada de modo a evitar gastos com
refrigeradores e sistemas de ar-condicionado. Atingidas essas metas, evitar-se-á
o desperdício e estimular-se-á o uso consciente de energia elétrica nas
instalações que compreendem residências, prédios comerciais e industriais.
Desperdícios esses que ocorrem tendo em vista que aparelhos eficientes
energeticamente são produtos de maior qualidade, e que normalmente
encarecem uma instalação.
Um exemplo que ocorre freqüentemente na iluminação é o caso de uma
lâmpada incandescente comum tem uma eficiência de 8% (ou seja, 8% da
energia elétrica usada é transformada em luz e o restante aquece o meio
ambiente). A eficiência de uma lâmpada fluorescente compacta, que produz a
mesma iluminação, é da ordem de 32%. O projetista de eficiência energética tem
então a tarefa de analisar o custo-benefício, ou seja, se o investimento elevado
em aparelhos eficientes trará o retorno desejado.
A partir das crises do petróleo na década de 70, o governo brasileiro tem se
preocupado com a situação energética do país e a sua dependência em relação
às importações. Desde então se presenciaram ações cíclicas do governo visando
a racionalização do uso da energia, inicialmente através da participação do
Ministério das Minas e Energia (MME), da Financiadora de Estudos e Projetos
(FINEP), do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) e empresas públicas,
20
sendo num primeiro instante totalmente direcionado para as indústrias e
transportes, durante toda a década de 1970 até a segunda metade da década de
1980. Nessa fase as atenções estavam voltadas para a redução de desperdícios
e a substituição do petróleo pela energia elétrica nas indústrias e emprego do
álcool combustível no lugar da gasolina, sendo estes últimos com preços
subsidiados pelo governo como forma de incentivo ao seu uso.
La Rovere (1994) cita em seus estudos que em 1989, o mundo vivenciou a
redução do preço do barril de petróleo e no Brasil houve uma estagnação dos
investimentos na área da Conservação de Energia e nas pesquisas de novas
fontes de energia, juntamente com as adequações das políticas de preços da
eletricidade e do álcool. Como conseqüência as indústrias retornaram ao uso do
petróleo e seus derivados, o mesmo ocorrendo com a frota nacional de veículos
automotores.
A Guerra do Golfo em 1991 trouxe à tona novamente a questão da
dependência do petróleo e no plano nacional as dificuldades presentes nas
empresas de energia, principalmente as de eletricidade (estatais endividadas e
sem capital para investimentos), levaram o país mais uma vez a rever a sua
condição estratégica perante a energia, visando-se um desenvolvimento
sustentável, dando-se início a um novo ciclo de programas de Conservação de
Energia.
Em resumo, o conceito de Eficiência Energética vai além do que a própria
definição sugere, ou seja, a eficiência não está atrelada unicamente ao fato de se
substituir aparelhos que consomem muita energia elétrica por àqueles que
consomem menos, mas sim na conscientização de preservação do meio em que
vivemos para que possamos ter um futuro garantido em que todos possam
usufruir de uma qualidade de vida aceitável.
1.3. PROGRAMA NACIONAL DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
ELÉTRICA – PROCEL
O Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica – PROCEL –
promove a racionalização do consumo de energia elétrica, para combater o
desperdício e reduzir os custos e os investimentos setoriais, aumentando a
21
eficiência energética. Criado pelo governo federal, em 1985, é executado pela
Eletrobrás, com recursos da empresa, da Reserva Global de Reversão (RGR) e
de entidades internacionais.
Em 25 anos de existência, o PROCEL ajudou a economizar 28,5 milhões
de MWh, consumo equivalente a 16,3 milhões de residências e à energia gerada
por uma hidrelétrica de capacidade instalada de 6.841 MW, que teria um custo
aproximado de R$ 19,9 bilhões. Para atingir esse resultado, o investimento
realizado foi de R$ 1 bilhão, proveniente da Reserva Global de Reversão (R$ 628
milhões), Eletrobrás (R$ 359 milhões) e Programa de Eficiência Energética (R$
37,5 milhões), iniciativa que uniu o Global Environment Facility (GEF), do Banco
Mundial (Bird), e a Eletrobrás.
Instituído em 1993, o Selo PROCEL de Economia de Energia indica ao
consumidor, no ato da compra, os produtos que apresentam os melhores níveis
de eficiência energética dentro de cada categoria. O objetivo é estimular a
fabricação e a comercialização de produtos mais eficientes, contribuindo para o
desenvolvimento tecnológico e a redução de impactos ambientais.
Também desde 1993, o programa promove o Prêmio Nacional de
Conservação e Uso Racional de Energia, conhecido como Prêmio PROCEL, que
reconhece o empenho e os resultados obtidos pelos agentes atuantes no
combate ao desperdício de energia. Concedido anualmente, o Prêmio PROCEL
visa estimular a sociedade a implementar ações que efetivamente reduzam o
consumo de energia elétrica. [1]
O PROCEL conta com os seguintes subprogramas:
- PROCEL Avaliação (Resultados das Ações de Eficiência Energética);
- PROCEL Edifica (Eficiência Energética em Edificações);
- PROCEL Educação (Informação e Cidadania);
- PROCEL EPP (Eficiência Energética nos Prédios Públicos);
- PROCEL GEM (Gestão Energética Municipal);
- PROCEL Indústria (Eficiência Energética Industrial);
- PROCEL Info (Centro Brasileiro de Informação de Eficiência Energética)
- PROCEL Marketing (Conscientização e Informação);
- PROCEL Reluz (Eficiência Energética na Iluminação Pública);
- PROCEL Sanear (Eficiência Energética no Saneamento Ambiental);
22
- PROCEL Selo (Eficiência Energética em Equipamentos)
1.3.1. PROCEL SELO
O PROCEL Selo foi instituído por Decreto Presidencial em 8 de dezembro
de 1993. É um produto desenvolvido e concedido pelo PROCEL, coordenado pelo
Ministério de Minas e Energia – MME, com sua Secretaria-Executiva mantida
pelas Centrais Elétricas Brasileiras S.A – Eletrobrás.
Os critérios para concessão do PROCEL SELO são determinados por uma
comissão técnica composta de representantes das seguintes entidades:
- PROCEL/Eletrobrás, na condição de Coordenador;
- Cepel - Centro de Pesquisas de Energia Elétrica;
- Inmetro - Instituto Nacional de Metrologia;
- IDEC - Instituto de Defesa do Consumidor;
- ABINEE - Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica;
- ELETROS - Associação Nacional de Fabricantes de Produtos Eletro-Eletrônicos;
- ABILUX - Associação Brasileira da Indústria de Iluminação;
- ABRAVA - Associação Brasileira de Refrigeração, Ar-Condicionado, Ventilação e
Aquecimento;
Esses critérios tomam como base os dados de consumo obtidos em
medições realizadas nos laboratórios de referência indicados pelo Programa
Brasileiro de Etiquetagem do Inmetro.
O programa realiza a etiquetagem de aparelhos baseados na sua
eficiência e rendimento. Assim, os aparelhos elétricos e eletrodomésticos são
submetidos a testes e ensaios em laboratórios idôneos, e recebem uma
classificação, que pode variar entre A e E, conforme apresentado na Figura 1.1
abaixo. [1]
23
Figura 1.1 - PROCEL Selo
Fonte: RTQ-C
O objetivo dessa etiquetagem do PROCEL nos aparelhos é orientar os
consumidores, para que sempre procurem aparelhos com etiquetagem tendendo
a marca A, pois assim eles saberão que estão usando produtos de maior
qualidade que utilizam a energia elétrica com maior eficiência.
1.3.2. PROCEL EDIFICA
Definição: O Procel Edifica é o Plano de Ação para Eficiência Energética
em Edificações e visa construir as bases necessárias para racionalizar o consumo
de energia nas edificações no Brasil. Em uma de suas vertentes de ação –
Subsídios à Regulamentação - são determinados os parâmetros referenciais para
verificação do nível de eficiência energética de edificações. [1]
O Programa Nacional de Eficiência Energética em Edificações – PROCEL
EDIFICA foi instituído em 2003 pela ELETROBRÁS/PROCEL e atua de forma
conjunta com o Ministério de Minas e Energia, o Ministério das Cidades, as
24
universidades, os centros de pesquisa e entidades das áreas governamental,
tecnológica, econômica e de desenvolvimento, além do setor da construção civil.
A etiqueta do PROCEL Edifica é o resultado de cinco anos de pesquisa. O
desenvolvimento da metodologia ficou sob a responsabilidade de uma comissão
do Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial – Inmetro
– e do Laboratório de Eficiência Energética em Edificações – LabEEE – e teve
um financiamento da Eletrobrás de cerca de 1 milhão de reais.
A idéia do programa é promover a etiquetagem de edifícios segundo a
forma com que ele utiliza a energia elétrica. Em 2009 os seguintes edifícios foram
etiquetados no Brasil: Centro de Tecnologias Sociais para Gestão da Água –
CETRAGUA, Sede da Caixa Econômica Federal de Bélem/PA, Agência da Caixa
Econômica Federal do bairro Jardim das Américas em Curitiba/PR, Faculdade de
Tecnologia de Nova Palhoça – FANTENP e Centro Tecnológico do Carvão Limpo
– CTCL/SATC.
As Figuras 1.2 e 1.3 ilustram a Agência da Caixa Econômica Federal em
Curitiba e sua respectiva ENCE obtida, um dos primeiros edifícios a receber a
etiqueta. Segundo dados fornecidos pelo próprio LabEEE, esta Agência da Caixa
obteve nível A em eficiência de envoltória, nível B para eficiência em iluminação e
nível C de eficiência em Condicionamento de Ar, sendo que na ponderação
destes três níveis a Agência conseguiu o nível A de eficiência em todo prédio,
mostrando que o projeto está em conformidade com o que propõe o programa.
Vale lembrar que a nota final foi bonificada por um programa de reutilização da
água.
25
Figura 1.2. Agência da Caixa Econômica Federal em Curitiba
Fonte: Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C
Figura 1.3. ENCE obtida pela Agência da Caixa Econômica Federal em
Curitiba
Fonte: RTQ-C
26
A etiqueta avalia três características do edifício: a envoltória, a parte física
do edifício; o sistema de iluminação, a iluminação interna do edifício de acordo
com as diferentes atividades exercidas pelo usuário; e o sistema de
condicionamento de ar, que avalia o tipo de sistema utilizado e sua eficiência nas
diferentes áreas do edifício.
A nota da etiqueta varia de 1, para os menos eficientes - representado pela
letra E, a 5 para os mais eficientes - representado pela letra A. Um imóvel com a
etiqueta A tem um consumo 40% menor que um com a etiqueta E.
A Figura 1.3 serve também como exemplo de etiqueta que o Inmetro
fornece aos edifícios inspecionados e mostra que a etiquetagem do edifício
completo é função das etiquetagens individuais de iluminação, condicionamento
de ar, e, sobretudo, a envoltória, sendo esta a análise mais criteriosa e complexa
a ser feita. A maneira como as normas são aplicadas será discutida
detalhadamente nos Capítulos 4 e 5 do presente trabalho.
O sistema será testado por cinco anos, a partir disso, a classificação
poderá evoluir da etiqueta (análise de consumo) para o selo, que indicará o
consumo de energia nas edificações, tornando-se uma espécie de atestado de
qualidade do prédio. Nesta etapa, a classificação pode se tornar obrigatória. [1]
1.4. MOTIVAÇÃO
Dentro do contexto apresentado pelo Programa PROCEL Edifica, este foi o
objeto principal de escolha que definiu o tema deste Trabalho de Conclusão de
Curso - TCC.
A escolha do tema, antes de mais nada, partiu da idéia de que um TCC
deva ser importante para a comunidade e contribuir na formação do graduando. A
idéia primária partiu de conversas com professores para um levantamento da
linha de pesquisa que cada professor possui dentro do corpo docente do
Departamento de Engenharia Elétrica. Formulou-se, então, um escopo para que
se pudesse confrontar os temas propostos pelos professores com as alusões que
os graduandos tinham e, com isso, a escolha de um professor orientador.
27
Assim sendo, as idéias do professor Vilson Roiz vieram a corroborar com a
intenção de trabalho dos graduandos e após conversas, foi possível determinar
alguns temas que pudessem ser interessantes para pesquisa.
Foi graças ao professor orientador que tivemos contato com o livro “Guia
para Elaboração de Monografias e Trabalhos de Conclusão de Curso” que nos
ajudou muito na firmação do tema.
Martins, G. A. e Lintz, A., autores do livro supracitado definem uma
metodologia para se obter um tema ou problema de pesquisa.
É de citação dos autores:
“... A busca do assunto/tema a ser focalizada pela monografia deve ser
orientada de forma que se sinto algum tipo de atração pelo objeto de estudo. [...]
A escolha de um tema que esteja ligado à área de atuação profissional, ou que
faça parte da experiência pessoal do estudante, torna o trabalho de
desenvolvimento monográfico muito mais interessante e eficiente. [...]
Recomendamos que os alunos-autores conversem com seus professores, pois,
muitas vezes, eles possuem idéias interessantes e linhas de pesquisas que
podem vir a ser desenvolvidas em conjunto...”
Para melhor entendimento do processo motivacional da elaboração do
presente trabalho, os itens 1.4.1 e 1.4.2 explanam de forma mais profunda os dois
pontos fundamentais adotados como referência na escolha do tema.
1.4.1. RELEVÂNCIA DO TEMA
Os mesmos autores citados anteriormente definem o que são os chamados
“predicados” de um bom tema de pesquisa.
Segundo os autores, a escolha de um tema profícuo para a pesquisa
científica deve atender, simultaneamente, a três quesitos:
- Viabilidade: a questão da viabilidade do tema escolhido está relacionada
às evidências empíricas que permitem observações, testes e validações dos
possíveis achados da investigação, bem como as condições de prazo, custos e
potencialidade do pesquisador.
- Importância: o tema é importante quando, de alguma forma, está
relacionado a uma questão que polariza, ou afeta, um segmento substancial da
28
sociedade. Ou ainda, está direcionado a uma questão teórica que merece
atenção: isto é, melhor definição, maior precisão etc.
- Originalidade: um tema é original quando há indicadores de que seus
resultados irão causar alguma surpresa. Isto é, se há possibilidades de se
encontrar novos resultados ainda não disseminados no ambiente científico-
profissional. O original, em síntese, é a leitura do aluno-autor sobre o tema
pesquisado. É evidenciado pelo valor da reconstrução racional e lógica do tema
escolhido. [19]
O autor ainda apresenta uma equação que auxilia na escolha de um bom
tema:
Sendo:
V – Viabilidade
I – Importância
O – Originalidade
Dá, então, a nota de 1 a 10 a cada um dos termos da equação e se a
média M for maior ou igual a 5,0, tem-se uma boa escolha de tema.
Partindo do conceito apresentado pelos autores e com reuniões feitas com
o professor orientador, chegamos à seguinte conclusão para as variáveis da
equação: Viabilidade – nota 7; Importância – nota 9 e Originalidade – nota 6.
Resultando em uma média de M = 7,23, evidenciando a relevância e a escolha
correta do tema proposto.
Além do mais, a escolha procurou ser objetiva e pontual, não abrangendo
muitos tópicos, não envolveu questões que envolvam juízos de valor e os
graduandos estão em plena capacidade de explicar e desenvolver todas as
etapas envolvidas.
29
1.4.2. DIVULGAÇÃO DO PROGRAMA
Seguindo com o conceito de que a escolha de um bom tema para o
trabalho seja aquele que contribua de alguma forma com a sociedade, partimos
do ponto que o próprio Programa PROCEL Edifica é um instrumento que precisa
ser divulgado para que possa ser difundido.
A etiquetagem de imóveis é um instrumento fundamental para que os
consumidores e utilizadores de imóveis façam escolhas conscientes na altura da
compra ou aluguel.
Em evento do SINDUSCON/SP, o presidente do INMETRO, João Jornada,
afirmou que “aderir as normas do PROCEL edifica traz vantagens para a
construtora por ter em mãos um produto diferenciado”. O presidente do Comitê
Brasileiro de Construção Sustentável – CBCS acredita que, dentro de alguns
anos, as construtoras que não aderirem à conservação energética ficarão fora do
mercado. Ele prevê que “o menor custo de operação e o aumento da vida útil do
imóvel compensarão largamente o pequeno custo a mais da construção
sustentável”.
Com a divulgação do programa PROCEL Edifica, espera-se que os novos
edifícios sejam construídos nas normas para se atingir a etiquetagem elevada,
fazendo com que os consumos de energia prediais sejam cada vez mais
eficientes.
30
2. OBJETIVOS
O Capítulo 1 faz a introdução dos assuntos tratados no presente trabalho.
O termo “Eficiência Energética” é recorrente e pode ser considerado a essência
de toda a estruturação do projeto. A motivação, tratada no item 1.2, é justificada
pela necessidade do uso racional de energia, e mais, uma energia limpa que
venha de fontes renováveis.
Durante muito tempo a sociedade utilizou as fontes de energia de uma
forma ineficiente, esgotando em grande parte os recursos naturais. Na atualidade,
com um novo pensamento, programas de conscientização procuram incentivar a
participação de cada pessoa no processo de economia de energia.
A atividade de combate ao desperdício de energia elétrica é tão importante
quanto à de geração, transmissão e distribuição dessa energia. Vale a pena
recordar que a energia economizada é a energia disponível mais barata com a
qual uma sociedade pode contar, sendo um ótimo negócio para o país.
O controle do desperdício, além de atingir esse objetivo, é uma forma
eficiente de preservar o meio ambiente, estabelecendo, ao mesmo tempo, uma
relação eficaz de custo e efeito. Estudos recentes indicam que edificações
comerciais e de serviços, com uma média de 100 funcionários, podem
economizar aproximadamente R$ 1.000,00 a R$ 2.000,00 por mês na conta de
energia com a adoção de medidas adequadas que venham a reduzir o consumo
de energia e a demanda de potência sem comprometer a produtividade ou a
qualidade de suas atividades. Pode-se dizer que existe uma relação direta entre o
porte da edificação (e de sua ocupação) e o montante a ser economizado, o que
pode chegar a um valor considerável.
Para a implementação de ações visando a economia de energia em uma
edificação, torna-se necessário o estabelecimento de um programa ou
planejamento específico.
A importância de se planejar procedimentos deve-se ao fato de que
qualquer ação isolada tende a perder seu efeito ao longo do tempo, por melhores
resultados que venha a apresentar. Desta forma, é fundamental o engajamento
de todos, buscando-se um objetivo comum através do esforço coletivo.
31
Além disso, um programa de economia de energia exige iniciativa e
criatividade, além de ações que demandam mudanças de hábito, o que é um
obstáculo a ser vencido em virtude da própria resistência natural das pessoas às
mudanças comportamentais.
Para que os objetivos de eficientização possam ser alcançados, a
elaboração de um programa de economia de energia em uma edificação deve
resultar do esforço dos diversos setores envolvidos, de forma que fique claro para
todos que economia de energia
- Não significa racionamento;
- Não implica em redução de qualidade de vida, conforto e segurança;
- Não pode comprometer a produtividade ou a produção de quaisquer das
atividades humanas;
- Significa eliminar desperdícios inteligentemente;
- Significa utilização racional, tendo em mente que, ao utilizar energia, devemos
gastar apenas o necessário, buscando o máximo desempenho com o mínimo
consumo;
- Significa atitude moderna, aplicada ao mundo desenvolvido, como medida lógica
e consciente de utilização de eletricidade;
- Significa maximizar investimentos já realizados no sistema elétrico;
- Significa reduzir custos para o Estado e para o consumidor;
- Amplia, no tempo, os recursos renováveis e não renováveis ainda disponíveis
no planeta;
- Contribui decisivamente para minorar os impactos ambientais;
- Amplia a matriz de desenvolvimento econômico, através da maior
disponibilização dos montantes de energia não mais desperdiçados;
- Melhora a competitividade internacional dos produtos e serviços desenvolvidos
no Brasil;
- Enfatiza valores fundamentais, especialmente em um país em fase de
desenvolvimento, que não pode desperdiçar seus recursos (sabe-se que um dos
fatores de crescimento dos países desenvolvidos foi exatamente a utilização
racional economia de energia).
Em síntese, um programa de economia de energia elétrica deve pautar-se
pela otimização da utilização da eletricidade através da orientação,
32
direcionamento, implementação de ações e controles sobre os recursos
econômicos, materiais e humanos disponíveis, objetivando minimizar os índices
globais e específicos da quantidade de energia necessária para obtenção do
mesmo resultado.
2.1. OBJETIVOS GERAIS
Dentro deste cenário de elaboração de um programa eficaz que venha a
contribuir de forma generalizada para o uso racional de energia e sua
conseqüente economia, surgem programas, ora promovidos por iniciativa estatal,
ora por iniciativas privadas, que vêem a contribuir no processo de eficiência
energética.
Neste âmbito aplica-se o Programa PROCEL Edifica, ao qual o presente trabalho
aborda e toma como base de estudo.
O PROCEL Edifica é o Plano de Ação para Eficiência Energética em
Edificações e tem como objetivo construir as bases necessárias para racionalizar
o consumo de energia nas edificações do Brasil. Em uma de suas vertentes de
ação – Subsídios à Regulamentação - são determinados os parâmetros
referenciais para verificação do nível de eficiência energética de edificações.
Nesta vertente desenvolveu-se o Regulamento Técnico da Qualidade do
Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos
(RTQ-C) e seus documentos complementares, como o Regulamento de Avaliação
da Conformidade do nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de
Serviços e Públicos (RAC-C), ambos publicados pelo Inmetro, e o Manual para
aplicação do RTQ-C. [1]
A aplicação da metodologia de tais documentos – RTQ-C, RAC-C e Manual
para aplicação do RTQ-C – visa, então, o processo de etiquetagem de um
estabelecimento predial comercial, seja este público ou privado, nas normas da
Etiqueta Nacional de Conservação de Energia – ENCE.
A etiqueta, propositalmente semelhante àquelas presentes em
eletrodomésticos e notadamente conhecida pela população, é o produto final de
uma avaliação criteriosa de toda estrutura civil e elétrica do estabelecimento. O
modelo da ENCE é apresentado na Figura 1.1, do item 1.3.1.
33
A etiquetagem do edifício é voluntária e aplicável a edifícios com área útil
superior a 500 m², como citado anteriormente no Capítulo 1, item 1.1.2.1, porém
trata-se do início de um processo que se deva difundir ao ponto de ser aplicável
como forma de lei, regulamentada pelos órgãos oficiais responsáveis.
Este processo de implementação do Programa de Etiquetagem para
Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos será, em breve, ampliado para
edificações residenciais. Desde o ano de 2007 o Regulamento Técnico da
Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais (RTQ-R)
está em desenvolvimento, estando previsto sua implementação para o corrente
ano. Assim como o RTQ-C, o documento deverá ser complementado pelo RAC-R
e por um Manual de aplicação do RTQ-R. Além dos documentos sobre a
etiquetagem de edificações residenciais, são gerados outros documentos e
recursos para facilitar a difusão dos conhecimentos relativos aos regulamentos,
tanto comercial como residencial. São publicações de artigos acadêmicos em
revistas especializadas, divulgação na mídia jornalística e apoio a eventos
relacionados ao tema. O portal do PROCEL Info (www.PROCELinfo.com.br) e o
sítio eletrônico do LabEEE (www.labeee.ufsc.br) contêm material adicional para
divulgação do assunto. Estão previstas planilhas eletrônicas que serão
disponibilizadas para download gratuito, cartilhas para os laboratórios de inspeção
sobre procedimentos de medição, lista das perguntas mais freqüentes (FAQ) para
consulta e fórum para discussão entre os envolvidos com os cursos de
capacitação dos laboratórios de inspeção. Estão também previstas avaliações
entre os laboratórios como parte do programa de capacitação e como
desenvolvimento do conhecimento, incluindo as atualizações dos regulamentos.
Estas atualizações estão previstas para ocorrer de forma periódica. As versões
futuras dos regulamentos irão permitir que inovações sejam incorporadas,
métodos de avaliação sejam melhorados e que o nível de eficiência ótimo seja
gradualmente elevado de forma a acompanhar a evolução tecnológica. [1]
De forma a ilustrar os objetivos gerais do Programa PROCEL Edifica, é
apresentado abaixo um Fluxograma, na Figura 2.1.
34
Figura 2.1 – Objetivos do Programa PROCEL Edifica
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Uma pesquisa é fundamentada e metodologicamente construída
objetivando a resolução ou o esclarecimento de um problema. O problema é o
ponto de partida da pesquisa. Da sua formulação dependerá o desenvolvimento
da sua pesquisa e logicamente, a definição de seus objetivos.
Gewandsznajder (1989, p.4), para ilustrar o processo de pesquisa e
obtenção de objetivos, faz uma descrição das atividades de um médico
esclarecedoras à compreensão do que consiste um problema e o que são as
hipóteses de pesquisa. Observe a descrição:
35
“Cláudia, uma menina de oito anos, foi levada ao médico com dor de garganta,
febre e dificuldades de engolir. O médico constata, imediatamente que há uma
doença, mas ainda não sabe sua causa: ele percebe que há um problema a ser
resolvido. Provavelmente, devido a seus estudos e sua prática, ele imagina
rapidamente uma explicação para a doença. Neste caso, a criança talvez esteja
com uma infecção na garganta. Desse modo, ele formula uma hipótese para
resolver o problema. Passa então a procurar outros sinais de infecção: observa a
garganta da criança, mede sua temperatura, talvez mande examinar em
laboratório o material recolhido da garganta da menina, etc. Se a criança estiver
com uma infecção, sua garganta estará inflamada, o termômetro deverá indicar
febre e o exame de laboratório acusará a presença de germes causadores da
doença. O médico estará então realizando observações e experiências para testar
sua hipótese. Finalmente, ele analisa os resultados dos testes para chegar a uma
conclusão. Os exames poderão indicar ou não a presença de uma infecção. Caso
a hipótese de infecção se confirme, ela será aceita, pelo menos provisoriamente,
e o médico receitará os medicamentos adequados para combater a doença. Se
os testes não indicarem infecção, outras hipóteses terão que ser testadas ou
talvez alguns testes tenham que ser refeitos. Desse modo, a hipótese poderá ser
confirmada ou refutada pela experiência.”
A percepção de um problema, então, é o que leva ao raciocínio que gera a
pesquisa, para o início da pesquisa devem-se ter objetivos que se pressupõem
serem alcançados ao final do trabalho, e nesse processo você formula hipóteses,
soluções possíveis para o problema identificado. [20]
Para Mager, 1997, o(s) objetivo(s) de um trabalho é(são) uma(s)
coleção(ões) de palavras, figuras e diagramas que devem expressar o que o autor
pretende que os resultados atinjam.
Apresenta as seguintes características:
- É relacionado com o resultado final, não com a avaliação do processo para
atingir tal resultado;
- É específico e mensurável;
A qualidade de objetivos usáveis está relacionada com a utilização de
frases com verbos de menor ambigüidade e subjetividade possível. As frases
36
devem descrever o que os pesquisadores serão aptos a fazer, ou seja, descrever
as ações e condições de realizar após a realização da atividade correspondente.
A qualidade dos objetivos implica em ter três características desejáveis,
que devem constituir resposta às seguintes perguntas:
- O que se irá realizar?
- Sob quais condições são necessárias para realização?
- Quão bem o objetivo poderá se realizar?
As características que devem constituir resposta às perguntas
mencionadas são as seguintes:
- Desempenho;
- Condições;
- Critério.
Por vezes, não é necessária condição específica ou critério indicado, no
entanto, quanto mais informações objetivas forem especificadas, mais
apropriados poderão ser definidos os objetivos do trabalho. [21]
A relevância e motivação que conduziram a escolha do tema para
elaboração do presente trabalho são detalhadas no Capítulo 1, item 1.2. A partir
dos conceitos citados acima e da certeza de se tratar de uma escolha de tema
condizente com a conjuntura atual do país, determinaram-se tópicos que serão os
objetivos específicos do trabalho.
Dando continuidade à proposta apresentada pelo governo federal ao
elaborar o Programa PROCEL Edifica, a idéia de se produzir um Trabalho de
Conclusão de Curso – TCC – com base nas diretrizes apresentadas no RTQ-C,
RAC-C e Manual para aplicação do RTQ-C tem como objetivos específicos os
seguintes pontos:
- Disseminação do Programa PROCEL Edifica;
- Aplicação do programa a um estabelecimento já construído e de relevância para
a comunidade;
- Verificação da conformidade da metodologia apresentada no Manual de
aplicação do RTQ-C para edifícios já existentes;
- Proposta de eficientização do sistema energético do edifício escolhido, caso
necessário;
37
- Obtenção da ENCE – Etiqueta Nacional de Conservação de Energia – para o
edifício analisado.
Para melhor compreensão é apresentado ao seguir a Figura 2.2, com o
organograma dos objetivos específicos.
Figura 2.2 – Objetivos Específicos do TCC
Aplicando a idéia de Mager citada anteriormente, a elaboração dos
objetivos do trabalho não se relaciona diretamente com a metodologia que será
aplicada. Todos os tópicos são mensuráveis e produzem dados reais sobre o
caso estudado. E sua qualidade é verificada pelo uso das três características
elaboradas em forma de questionamento citadas acima, ou seja, desempenho,
condições e critérios são fatores que persistirão ao longo de todo
desenvolvimento do TCC.
Uma melhor abordagem ao desempenho, condições e critérios é
apresentada no Capítulo 4 – Materiais e Métodos.
É importante salientar que como todo trabalho de pesquisa, seja um estudo
de caso, revisão bibliográfica ou ambos, os objetivos podem não ser alcançados
da forma esperada, o que não significa no fracasso de todo projeto, mas sim
numa revisão do desenvolvimento do trabalho ou até, na elaboração de novos
objetivos a partir dos inicialmente estipulados, dando continuidade ao tema e
levantando novos problemas a serem resolvidos.
38
Ao final, no Capítulo 7 – Conclusões, é apresentado um resumo dos dados
obtidos e um confrontamento com os objetivos abordados no presente Capítulo,
sendo assim, a possível análise real do TCC.
39
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1. METODOLOGIA DE PESQUISA
O conceito de eficiência energética bem como o PROCEL Edifica são
temas que vêm se destacando apenas na última década, devido a crise
energética iniciada em 2001 com o chamado “apagão” do Sistema Elétrico
Brasileiro.
Para o PROCEL Edifica, por se tratar de um programa recente, a
bibliografia existente sobre o tema é relativamente escassa, aumentando a
relevância de se produzir um material sobre o mesmo. No entanto, para o início
das atividades foi necessário se definir etapas de estudo, para auxiliar cada passo
da pesquisa. As etapas seguidas estão descritas na Tabela 3.1 a seguir.
Tabela 3.1 – Etapas do Projeto e Atividades Desenvolvidas
Etapas do Projeto
Atividade Desenvolvida
Primeira Etapa Leitura de normas
Segunda Etapa
Coleta de dados
Terceira Etapa Cálculos e Análises
Etapa Final Resultados e Conclusões
Na primeira etapa verificou-se a parte teórica do estudo. Foram tomadas
como base as normas vigentes do programa, descrita nos documentos RTQ-C,
RAC-C e Manual para aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C, assim como
a Norma técnica de iluminação NBR5413, além da bibliografia de apoio, descrita
no Capítulo 8 – Bibliografia.
Na segunda etapa, foram coletas informação referentes à envoltória do
edifício, a iluminação e a refrigeração. Tal coleta de dados envolveu medições no
local, a análise de plantas civis, diagramas elétricos, parametrização dos
equipamentos luminotécnicos e refrigeradores. Os passos para aplicar as normas
do programa PROCEL Edifica e a metodologia usadas nesse estudo são
descritos ao decorrer do trabalho, mais especificamente nos Capítulos 4 e 5.
40
Na terceira etapa foram feitas as análises e processamentos dos dados
levantados, os cálculos, e discussão de resultados, chegando a uma posterior
etiquetagem do edifício.
A última etapa é uma conclusão sobre a importância do programa,
aplicabilidade das normas e sugestões para melhoria da eficiência do edifício.
3.2. TRABALHOS ANTERIORES
O trabalho “Estudo e Regulamentação da Etiquetagem Energética para
edifícios comerciais e públicos: Um Estudo de Caso no Edifício de Engenharia
Elétrica da UFPR”, elaborado pelos alunos PAULO RENATO DE SOUZA JUNIOR
e MARCOS EJCZIS HENRIQUES apresenta um estudo da etiquetagem de um
prédio público, no caso o edifício de Engenharia Elétrica da UFPR. No estudo
apresentado, o prédio recebeu a etiquetagem B, que foi considerado satisfatório
pelos autores, por se tratar de um edifício que não foi construído seguindo normas
recentes e que ainda com algumas alterações poderia melhorar sua classificação.
[22]
A obra Eficiência Energética na Arquitetura mostra a conscientização dos
futuros arquitetos em projetar edificações que sejam eficientes energeticamente,
aproveitando melhor a luz solar, a captação de chuvas, entre outros. Essa obra foi
patrocinada pelo PROCEL. Os autores citam que o Brasil é um dos países que
não possuem uma norma vigente de eficiência energética em edificações,
caracterizando um subdesenvolvimento nessa área, e também a importância de
um bom projeto de edificação, na fase de concepção arquitetônica. [1]
Além dos trabalhos citados, destaca-se também os edifícios que já
possuem a ENCE no país, elaboradas por entidades públicas, como o LabEEE-
UFSC, com o objetivo de difundir o programa, bem como testar sua metodologia
na prática.
41
3.3. CONCEITOS E DEFINIÇÕES
Nos próximos itens os conceitos básicos serão discutidos. Esses conceitos
estão descritos no Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C do
programa PROCEL edifica e dizem respeito aos três quesitos que são analisados
para a etiquetagem do imóvel. No item 4.3 será relatado como esses conceitos se
enquadram na metodologia prática de etiquetagem. Salienta-se que no presente
trabalho, os conceitos são definidos de forma resumida, apenas para que o
prosseguimento do estudo possa se dar com a compreensão necessária dos
termos utilizados. Para um detalhamento recomenda-se a leitura do Volume 2 –
RTQ-C, do programa PROCEL Edifica.
3.3.1. ABERTURA
Abertura: todas as áreas da envoltória do edifício, com fechamento
translúcido ou transparente (que permite a entrada da luz), incluindo janelas,
painéis plásticos, clarabóias, portas de vidro (com mais da metade da área de
vidro) e paredes de blocos de vidro. Exclui-se vãos sem fechamentos e elementos
vazados como cobogós.
3.3.2. ABSORTÂNCIA TÉRMICA
Absortância à radiação solar (α): Quociente da taxa de radiação solar
absorvida por uma superfície pela taxa de radiação solar incidente sobre esta
mesma superfície. É uma propriedade do material referente a parcela da radiação
absorvida pelo mesmo, geralmente relacionada a cor. A NBR15220-2 apresenta
uma lista de absortâncias para algumas cores e materiais.
42
3.3.3. AMBIENTE
Ambiente: espaço interno de um edifício, fechado por superfícies sólidas
tais como paredes ou divisórias, teto, piso e dispositivos operáveis tais como
janelas e portas.
3.3.4. ÂNGULOS DE SOMBREAMENTO AHS E AVS
AVS - Ângulo Vertical de Sombreamento: ângulo formado entre dois planos
que contêm a base da abertura: o primeiro é o plano vertical na base da folha de
vidro (ou material translúcido), o segundo plano é formado pela extremidade mais
distante da proteção solar horizontal até a base da folha de vidro (ou material
translúcido).
AHS - Ângulo Horizontal de Sombreamento: ângulo formado entre 2 planos
verticais: o primeiro plano é o que contém a base da folha de vidro (ou material
translúcido), o segundo plano é formado pela extremidade mais distante da
proteção solar vertical e a extremidade oposta da base da folha de vidro (ou
material translúcido).
3.3.5. ÁREA DE PROJEÇÃO DA COBERTURA E ÁREA DE PROJEÇÃO
DO EDIFÍCIO
Apcob: área da projeção horizontal da cobertura, incluindo terraços cobertos
ou descobertos, medido em m²;
Ape: Área da projeção horizontal do edifício (quando os edifícios são de
formato uniforme) ou área de projeção média dos pavimentos, excluindo subsolos
(no caso de edifícios com formato irregular), medido em m².
43
3.3.6. ÁREA ÚTIL E ÁREA TOTAL
AU - Área Útil: para uso neste regulamento, a área útil é a área realmente
disponível para ocupação, medida entre os paramentos internos das paredes que
delimitam o ambiente, excluindo garagens, medida em m²;
Atot - Área total de piso: soma das áreas de piso fechadas de construção,
medidas externamente em m².
3.3.7. CAPACIDADE TÉRMICA
Capacidade térmica (C): Quantidade de calor necessária para variar em
uma unidade a temperatura de um sistema, [J/K].
Capacidade térmica de componentes (CT): Quociente da capacidade
térmica de um componente pela sua área, [J/m2K].
3.3.8. CICLO ECONOMIZADOR
O economizador é um equipamento de controle da entrada de ar externo
para utilização no sistema de condicionamento do ar. Ele compara
constantemente os valores de temperatura interna e temperatura externa,
realizando um controle do ar que entra no ambiente baseado na necessidade.
3.3.9. COBERTURAS NÃO APARENTES
Coberturas sem possibilidade de visualização por pedestres situados na
calçada do logradouro do edifício. No caso do edifício ter acesso a mais de uma
rua ou avenida, deve-se considerar o logradouro principal.
3.3.10. DENSIDADE DE POTENCIA DE ILUMINAÇÃO
DPIA - Densidade de Potência de Iluminação Absoluta (W/m2): razão entre
o somatório da potência de lâmpadas e reatores e a área de um ambiente;
44
DPIR - Densidade de Potência de Iluminação Relativa [(W/m2)/100lux]: DPIA
para cada 100 lux produzidos pelo sistema de iluminação artificial para uma
iluminância medida no plano de trabalho;
DPIRF - Densidade de Potência de Iluminação Relativa Final
[(W/m2)/100lux]: DPIR obtida após o projeto luminotécnico, no final da vida útil do
sistema de iluminação, que corresponde a um período de 24 meses;
DPIRL - Densidade de Potência de Iluminação Relativa Limite
[(W/m2)/100lux]: limite máximo aceitável de DPIR.
3.3.11. EDIFÍCIOS COMERCIAIS OU DE SERVIÇOS
Aqueles usados com finalidade que não a residencial ou industrial, tais
como escolas; instituições ou associações de diversos tipos, incluindo prática de
esportes; tratamento de saúde de animais ou humanos, tais como hospitais,
postos de saúde e clínicas; vendas de mercadorias em geral; prestação de
serviços, etc. As atividades listadas nesta definição não excluem outras não
listadas.
3.3.12. ENVOLTÓRIA
Env: Planos externos da edificação, compostos por fachadas, empenas,
cobertura, brises, marquises, aberturas, assim como quaisquer elementos que os
compõem.
3.3.13. FACHADA E ORIENTAÇÃO
Fachada: superfícies externas verticais ou com inclinação superior a 60°
em relação à horizontal. Inclui as superfícies opacas, translúcidas, transparentes
e vazadas, como cobogós e vãos de entrada.
Fachada oeste: fachada cuja normal à superfície está voltada para a
direção de 270° em sentido horário a partir do norte geográfico. Fachadas cuja
orientação variar de +45° ou -45° em relação a essa orientação serão
consideradas como fachadas oeste para uso neste regulamento.
45
3.3.14. FATOR ALTURA E FATOR DE FORMA
FA - Fator Altura: razão entre a área de projeção do edifício e a área de
piso (Apcob/Atot);
FF - Fator de Forma: razão entre a área da envoltória e o volume do
edifício (Aenv/Vtot).
3.3.15 FATOR SOLAR
FS - Fator Solar: razão entre o ganho de calor que entra num ambiente
através de uma abertura e a radiação solar incidente nesta mesma abertura. Inclui
o calor radiante transmitido pelo vidro e a radiação solar absorvida, que é re-
irradiada ou transmitida, por condução ou convecção, ao ambiente. Normalmente
é um item fornecidos pelos fabricantes para seus produtos.
3.3.16. INDICADOR DE CONSUMO
ICenv - Indicador de Consumo da envoltória: é o parâmetro para avaliação
comparativa da eficiência da envoltória.
3.3.17. PAFT E PAZ
PAFT - Percentual de Área de Abertura na Fachada total (%): É calculado
pela razão da soma das áreas de abertura de cada fachada pela área total de
fachada da edificação. Refere-se exclusivamente a aberturas em paredes
verticais com inclinação superior a 60° em relação ao plano horizontal, tais como
janelas tradicionais, portas de vidro ou sheds, mesmo sendo estes últimos
localizados na cobertura. Exclui área externa de caixa d’água no cômputo da área
de fachada, mas inclui a área da caixa de escada até o ponto mais alto da
cobertura (cumeeira).
PAZ - Percentual de Abertura Zenital (%): Percentual de área de abertura
zenital na cobertura. Refere-se exclusivamente a aberturas em superfícies com
46
inclinação inferior a 60° em relação ao plano horizontal. Deve-se calcular a
projeção horizontal da abertura, acima desta inclinação.
3.3.18. PAREDES EXTERNAS
Superfícies opacas que delimitam o interior do exterior da edificação; esta
definição exclui as aberturas.
3.3.19. RELAÇÃO CUSTO-BENEFÍCIO
É um indicador que relaciona os benefícios de um projeto e seus custos,
sempre em valores monetários.
3.3.20. TRANSMITÂNCIA TÉRMICA
Transmitância térmica (W/(m²K)): transmissão de calor em unidade de
tempo e através de uma área unitária de um elemento ou componente
construtivo, neste caso, de componentes opacos das fachadas (paredes externas)
ou coberturas, incluindo as resistências superficiais interna e externa, induzida
pela diferença de temperatura entre dois ambientes. A transmitância térmica deve
ser calculada utilizando o método de cálculo da NBR 15220-2 (ABNT, 2005) ou
determinada pelo método da caixa quente protegida da NBR 6488 (ABNT, 1980).
3.3.21. ZONA BIOCLIMÁTICA
Região geográfica homogênea quanto aos elementos climáticos que
interferem nas relações entre ambiente construído e conforto humano. A Figura
3.1 apresenta o zoneamento bioclimático brasileiro.
47
Figura 3.1 - Zoneamento bioclimático brasileiro
Fonte: RTQ-C
3.3.22. ZONA DE CONFORTO
Zona onde existe satisfação psicofisiológica de um indivíduo com as
condições térmicas do ambiente. Para especificar a hipótese de conforto adotada,
utilizar uma das seguintes normas: ASHRAE Standard 55/2004 ou ISO
7730/2005.
3.3.23. ZONA DE ILUMINAÇÃO
Uma zona de iluminação é a parcela do ambiente que apresenta uma
mesma densidade de potência de iluminação (DPI), resultado de uma malha
uniforme de distribuição das luminárias com potência e fluxo luminoso idênticos. A
Figura 3.2 apresenta dois ambientes com uma zona de iluminação, com uma
malha uniforme de distribuição de luminárias. A Figura 3.3 mostra um ambiente
48
com três zonas de iluminação. Nota-se que as áreas hachuradas não apresentam
a mesma distribuição que o resto do ambiente, suas luminárias estão mais
espaçadas, resultando em uma DPI diferente.
Figura 3.2 - Ambientes com apenas uma zona de iluminação
Fonte: Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C
Figura 3.3 - Ambientes com três zonas de iluminação
Fonte: Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C
3.3.24. ZONA TÉRMICA
Espaço ou grupo de espaços dentro de um edifício condicionado que são
suficientemente similares, onde as condições desejadas (temperatura) podem ser
mantidas usando um único sensor (termostato ou sensor de temperatura).
49
4. MATERIAIS E MÉTODOS
Todo trabalho científico parte do pressuposto que seus resultados sejam de
confiança e que retratem fielmente o objetivo do estudo realizado. Para tanto é
necessário que se defina uma metodologia de trabalho, com formas definidas de
coleta, processamento e análise de dados. Mesmo assim, erros são inerentes em
tudo que se relaciona com medições e observações. A melhor forma de se
diminuir estes erros é, então, o uso de materiais confiáveis, de fontes seguras e
reconhecidas no ambiente científico.
Este capítulo retrata estes dois pontos importantes no preparo de um
trabalho de conclusão de curso – Materiais e Métodos – explicando cada item
definido como tema de estudo.
4.1. MATERIAIS UTILIZADOS
O Programa PROCEL Edifica, como descrito nos capítulos anteriores,
baseia-se na análise de critérios estipulados no “Manual para aplicação dos
regulamentos: RTQ-C e RAC-C”. Para aplicação de tais critérios é necessário o
levantamento de dados técnicos referentes à estrutura do edifício analisado.
Sendo assim, o trabalho contou como principais materiais utilizados os
quatro volumes disponibilizados pela ANEEL, para o Programa PROCEL Edifica:
- Volume 1 - Etiquetagem de edifícios comerciais, de serviços e públicos;
- Volume 2 – RTQ-C;
- Volume 3 – RAC-C;
- Volume 4 - Manual para aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C.
Vale a pena ressaltar que toda sistemática não ficou restrita ao uso dos
quatro volumes descritos acima, mas também com uma vasta bibliografia
especializada, sugerida pelo professor orientador e que também deu apoio
técnico em todas as análises realizadas. A completa lista bibliográfica utilizada
para realização do presente trabalho pode ser encontrada no Capítulo 8 –
Bibliografia.
Além dos materiais bibliográficos citados, também merecem destaque:
- Plantas baixas de todas as áreas analisadas do edifício estudado;
50
- Diagramas unifilares e plantas elétricas de todas as áreas analisadas;
- Especificações dos componentes elétricos (cabos, lâmpadas e demais sistemas
de iluminação);
- Especificações dos sistemas de condicionamento de ar das áreas de interesse.
Demais materiais, tais como multímetros, trenas, planilhas e cadernetas de
anotações subtendem-se como auxiliadores na coleta dos dados.
4.2. SOFTWARES UTILIZADOS
A regulamentação RTQ-C, estabelece dois métodos de avaliação da
ENCE:
- Método prescritivo: procedimento analítico onde são aplicadas equações que
recebem como entrada informações relativas às características da envoltória
(arquitetônicas / construtivas), iluminação e condicionamento de ar. A pontuação
obtida determina a classificação de eficiência da edificação (A, B, C, D ou E). A
Figura 4.1 abaixo resume o método.
Figura 4.1 – Método prescritivo
- Método de simulação: consiste em comparar o desempenho termoenergético da
edificação real com edificações de referência (A, B, C e D). Para tanto é
necessário realizar a simulação dos modelos (real e de referência) por meio de
um software especializado. A Figura 4.2 abaixo resume o método. [23]
Figura 4.2 – Método de simulação
51
O processo de certificação realizado através da simulação não descarta o
método prescritivo. Ele é utilizado para comprovar que, em certos casos, a
utilização de parâmetros diferentes que os determinados no RTQ-C geram uma
maior economia de energia, mantendo o conforto do ambiente. [1]
Em setembro de 2009 o LabEEE – UFSC lançou o projeto S3E, que
objetiva a construção de um simulador de eficiência energética em edificações.
Trata-se de um serviço gratuito para auxiliar no processo de obtenção da ENCE.
A simulação do consumo energético de edificações é uma ferramenta
poderosa no desenvolvimento de projetos eficientes. Os softwares existentes são
de difícil utilização e não fornecem uma orientação específica para a ENCE/RTQ-
C. Sendo assim, o uso da simulação ainda está restrito aos centros de pesquisa e
poucas empresas de consultoria.
O objetivo do Projeto S3E é facilitar o uso da simulação por meio da
disponibilização de uma ferramenta simples e acessível, tendo a web como forma
de acesso e o software “EnergyPlus” como core de simulação.
A Figura 4.3 abaixo ilustra os principais componentes da ferramenta
proposta. A interface web recebe as informações do usuário; o banco de dados
fornece informações necessárias para as simulações; o EnergyPlus executa as
simulações; o módulo de avaliação da ENCE analisa os resultados da simulação
visando a etiquetagem; e o gerenciador do sistema controla o fluxo de
informações entre os componentes. [23]
Figura 4.3 – Componentes do projeto S3E
52
Sendo assim, como apoio computacional, utilizaram-se as duas
ferramentas citadas acima:
- Projeto S3E / Webprescritivo (disponível em www.labeee.ufsc.br);
- Software EnergyPlus
Demais softwares, como planilhas e editores de textos, subtendem-se
como auxiliadores no processamento de dados.
4.3. METODOLOGIA APLICADA
O Manual para aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C propõe que
seja aplicada uma metodologia específica para cada um dos três critérios –
Envoltória, Iluminação e Condicionamento de Ar - avaliados no processo de
classificação energética e obtenção da ENCE.
A análise da Envoltória se apresenta como a mais importante, pois é a que
determina o nível máximo que pode ser obtido pelo edifício analisado. Por
exemplo, mesmo que a classificação da Iluminação e de Condicionamento de Ar
obteve Nível A, se a Envoltória obtiver Nível C em sua análise, a classificação
energética geral será Nível C.
4.3.1. ENVOLTÓRIA
4.3.1.1. PRÉ-REQUISITOS
A envoltória deve estar de acordo com pré-requisitos específicos para cada
nível de eficiência. Quanto mais elevado o nível, mais restritivos são os requisitos
a serem atendidos. A Tabela 4.1 apresenta uma síntese dos pré-requisitos da
envoltória exigidos por nível de eficiência.
53
Tabela 4.1 – Tabela síntese dos pré-requisitos da envoltória
Nível de Eficiência
Transmitância térmica da
cobertura de paredes exteriores
Cores e absortância de
superfícies
Iluminação zenital
A X X X
B X X
C e D X
Ao analisar os pré-requisitos referentes à cobertura, também devem ser
analisados os pisos de áreas sem fechamentos laterais localizadas sobre
ambiente(s) de permanência prolongada. Deve-se incluir no item: áreas
externas sem fechamentos laterais, os pilotis e as varandas cuja área de piso seja
superior a 25% de Ape. Quanto ao pré-requisito referente à transmitância devem
ser consideradas apenas as transmitâncias de superfícies em contato com a área
interna, superfícies como platibandas não entram no cálculo da transmitância.
4.3.1.2. TRANSMITÂNCIA TÉRMICA
É o primeiro quesito na análise de eficiência da envoltória. Este pré-
requisito distingue coberturas e paredes exteriores ao exigir diferentes limites de
propriedades térmicas para cada caso.
4.3.1.2.1. TRANSMITÂNCIA TÉRMICA DA COBERTURA
Para cada nível de eficiência (A, B, C ou D), o RTQ-C apresenta duas
transmitâncias térmicas máximas, de acordo com o condicionamento dos
ambientes do último pavimento ou de uma edificação térrea. A primeira refere-se
às coberturas de ambientes condicionados artificialmente e a segunda às
coberturas de ambientes não condicionados. Também define que a transmitância
térmica considerada seja uma média ponderada das diversas transmitâncias
existentes quando a cobertura é composta por diferentes materiais e, portanto,
por diferentes transmitâncias para o mesmo tipo de ambiente: com
condicionamento ou sem condicionamento.
54
A Tabela 4.2 resume os níveis de transmitância térmica para cada nível de
eficiência.
Tabela 4.2 – Transmitância térmica da cobertura
Nível de Eficiência Ambientes
condicionados artificialmente
Ambientes não condicionados
A 1,0 W/m²K 2,0 W/m²K
B 1,5 W/m²K 2,0 W/m²K
C e D 2,0 W/m²K 2,0 W/m²K
4.3.1.2.2. TRANSMITÂNCIA TÉRMICA DAS PAREDES
Os limites de desempenho mínimos dos pré-requisitos dos níveis A e B
para as paredes exteriores dividem-se em dois agrupamentos de zonas
bioclimáticas, ao contrário da cobertura que varia conforme o condicionamento do
ambiente. Para as zonas bioclimáticas 7 e 8, o limite de transmitância térmica
varia ainda de acordo com a capacidade térmica do material, visto que a inércia
térmica apresenta participação significativa no desempenho térmico de
edificações nestas zonas.
Para os níveis C e D não há pré-requisitos envolvendo transmitância
térmica das paredes.
A Tabela 4.3 apresenta a síntese das exigências para transmitância
térmica máxima das paredes exteriores.
Tabela 4.3 – Síntese das exigências para transmitância térmica máxima das
paredes exteriores
Zonas Bioclimáticas Transmitância térmica máxima para os níveis A
e B
ZB 1 a 6 3,7 W/m²K
ZB 7 e 8
2,5 W/m²K para paredes com
capacidade térmica máxima de 80 kJ/m²K
3,7 W/m2K para paredes com
capacidade térmica superior a 80 kJ/m2K
55
4.3.1.3. CORES E ABSORTÂNCIA DA SUPERFÍCIE
Para garantir envoltórias mais eficientes, o RTQ-C determina para níveis A
e B uma absortância máxima de 0,4 para os materiais de revestimento externo
das paredes (onde incide a radiação solar) para as Zonas Bioclimáticas de 2 a 8.
A Zona Bioclimática 1 (cidades mais frias do Brasil, como Curitiba) é excluída
para permitir absortâncias elevadas que podem aumentar os ganhos térmicos por
radiação nos edifícios no inverno.
Para coberturas não aparentes, a absortância solar máxima também é de
0,4, exceto para coberturas de teto-jardim ou de telhas cerâmicas não
esmaltadas. Estas coberturas apresentam bom desempenho térmico
independente da absortância solar: o teto-jardim devido a efeitos como a evapo-
transpiração e as telhas cerâmicas não esmaltadas devido à sua porosidade. As
coberturas aparentes podem possuir absortâncias maiores que esta, uma vez que
fazem parte da composição da fachada do edifício.
A absortância solar da fachada e cobertura é a absortância média
ponderada pela área.
Para uma melhor compreensão, as Figuras 4.4 e 4.5 abaixo ilustram a
diferença entre cobertura aparentes e não-aparentes.
Figura 4.4 – Exemplo de cobertura aparente vista do logradouro principal
Fonte: RTQ-C
56
Figura 4.5 – Exemplo de cobertura não-aparente vista do logradouro
principal
Fonte: RTQ-C
4.3.1.4. ILUMINAÇÃO ZENITAL
Aberturas zenitais permitem que a luz natural penetre nos ambientes
internos, possibilitando a redução no consumo de eletricidade em iluminação. No
entanto, à primeira vista, o RTQ-C parece penalizar esta pratica ao exigir
percentuais reduzidos de aberturas zenitais para o nível A, conforme se pode
verificar na Tabela 4.4 abaixo.
Tabela 4.4 – Relação entre PAZ e FS
PAZ 0 a 2% 2,1 a 3% 3,1 a 4% 4,1 a 6%
FS 0,87 0,67 0,52 0,30
Esta exigência garante que a entrada de luz natural no edifício não
implique, simultaneamente, em uma elevação da carga térmica pela radiação
solar. Portanto, quanto maior a área de abertura zenital, menores os fatores
solares da Tabela 4.4. Desta forma, um menor PAZ pode usar vidros ou materiais
transparentes ou translúcidos com maior fator solar e vice-versa. Esta exigência
não restringe a exploração da luz natural, pois atualmente existem vidros de
elevado desempenho térmico no mercado, além da possibilidade de uma boa
57
distribuição das aberturas em uma área máxima de 5% da área da cobertura. Em
outras palavras, um bom projeto de iluminação, com aberturas bem distribuídas e
com vidros de elevado desempenho tem condições de alcançar um bom
percentual de horas de aproveitamento da luz natural ao longo do ano,
proporcionando uma significativa economia de energia elétrica. Além disso, o
limite máximo de 5% de PAZ pode ser ultrapassado caso o método de avaliação
do nível de eficiência seja a simulação do desempenho energético da edificação.
Neste caso, o modelo de referência será gerado segundo o método prescritivo,
com PAZ máximo de 5%, e o modelo real segundo o projeto a ser avaliado. Outra
solução é o aproveitamento de iluminação zenital a partir de aberturas em planos
verticais, ou com inclinação superior a 60° com o plano horizontal, aberturas em
que a incidência direta da radiação solar, nas horas mais quentes do dia, é
menor. Estas aberturas serão contabilizadas como parte de PAFT,
independentemente da sua localização no edifício. Aberturas contabilizadas no
PAFT, segundo o RTQ-C, são aquelas inseridas em planos externo, cujo ângulo
de inclinação com o plano horizontal é maior ou igual a 60°. Assim, elementos
como sheds ou mansardas em planos verticais podem ser utilizados para
iluminação zenital sem sua área ser contabilizada no PAZ.
4.3.1.5. DETERMINAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA
O cálculo do indicador de consumo (IC) visa prever como a envoltória de
um edifício vai impactar o seu consumo de energia. Através do cálculo do IC é
possível identificar envoltórias mais eficientes.
O extenso território do Brasil abrange diferentes realidades climáticas que
exigem estratégias distintas para alcançar condições de conforto térmico e da
eficiência energética das edificações. Como estas estratégias alteram o consumo
de energia, foram elaboradas diferentes equações para o cálculo do Indicador de
Consumo. O RTQ-C usa a norma NBR 15.220 - Parte 3, que estabelece oito
zonas bioclimáticas para o Brasil.
Para efeitos do RTQ-C algumas zonas bioclimáticas foram agrupadas, pois
as simulações não mostraram diferenças significativas entre os consumos de
58
energia de edificações simulados nas referidas zonas. A Tabela 4.5 apresenta as
zonas bioclimáticas agrupadas e não agrupadas.
Tabela 4.5 – Síntese de agrupamento das zonas bioclimáticas
Zona bioclimática não agrupada Zona bioclimática agrupada
ZB1
ZB2 e ZB3
ZB4 e ZB5
ZB7
ZB6 e ZB8
Para cada Zona Bioclimática, agrupada ou não, existem duas equações
diferentes de acordo com a área de projeção do edifício (Ape): para Ape menores
que 500m² e para Ape maiores que 500m². Em caso de terraços ou edificações de
forma irregular, a Ape deve ser considerada como a área de projeção do edifício
no plano horizontal. Também se deve frisar que estes 500m² referem-se à área de
projeção do edifício e não à área útil. Adicionalmente, para cada uma destas
equações (Ape maior ou menor que 500m²) há limites máximos e mínimos para o
Fator de Forma (Aenv/Vtot). As equações para Ape > 500m² são válidas para um
Fator de Forma mínimo permitido. Já as equações Ape < 500m² são válidas para
um Fator de Forma máximo permitido. Acima ou abaixo destes valores, devem-se
adotar os valores limites nas equações. A Tabela 4.6 apresenta os valores limites
do fator de forma para cada zona bioclimática. A Figura 4.6 apresenta um
fluxograma com os passos a serem seguidos para a escolha da equação.
Tabela 4.6 – Fator de forma máximo e mínimo por zona bioclimática
Zona bioclimática Ape < 500m²
Fator de forma máximo Ape > 500m²
Fator de forma mínimo
1 0,60 0,17
2 e 3 0,70 0,15
4 e 5 0,75 Livre
6 e 8 0,48 0,17
7 0,60 0,17
59
Figura 4.6 – Fluxograma de escolha da equação de IC
Fonte: Manual de aplicação dos equipamentos: RTQ-C e RAC-C
Para iniciar o cálculo do Indicador de Consumo é necessário calcular as
seguintes variáveis:
- Ape: Área de projeção do edifício (m2);
- Atot: Área total de piso (m2);
- Aenv: Área da envoltória (m2);
- AVS: Ângulo Vertical de Sombreamento, entre 0 e 45°;
- AHS: Ângulo Horizontal de Sombreamento, entre 0 e 45°;
- FF: (Aenv/ Vtot), Fator de Forma;
- FA: (Apcob/ Atot), Fator Altura;
- FS: Fator Solar;
- PAFT: Percentual de Abertura na Fachada total (adimensional, para uso na
equação);
- Vtot: Volume total da edificação (m3).
60
Observações:
1 - Em relação ao AHS e AVS, o valor máximo para uso na equação é 45°.
Se o valor de AHS e AVS for maior, como o mostrado na Figura 3.9, deve-se usar
45° no cálculo do IC.
2 - Na equação, o Percentual de Área de Abertura na Fachada total (PAFT)
corresponde a um valor médio representativo do percentual de aberturas de todas
as fachadas. Para o uso deste valor, primeiramente, deve-se realizar o cálculo do
PAF para a fachada oeste (PAFO) e do PAFT. Se o PAFO for pelo menos 20%
maior que o PAFT, deve-se adotar o PAF da fachada oeste na equação.
Tendo todas as variáveis, o IC é calculado para três tipos de envoltórias:
ICenv, ICmáxD e ICmín. O cálculo do ICenv é realizado usando os dados de projeto do
edifício. A exceção é quando AHS ou AVS é maior que 45°, em que se usa o valor
limite, ou quando o Fator de Forma excede os limites de cada equação. O cálculo
do ICmáxD faz-se usando a mesma equação com os mesmos dados de Fator de
Forma e Fator Altura usados no cálculo de ICenv. Já os dados PAFT, FS, AVS,
AHS utilizados são mostrados na Tabela 4.7 e 4.8 a seguir:
Tabela 4.7 – Parâmetros de IC máximo
PAFT FS AVS AHS
0,60 0,61 0 0
Tabela 4.8 – Parâmetros de IC mínimo
PAFT FS AVS AHS
0,05 0,87 0 0
A Tabela 4.9 compara os dados de entrada de ICenv, ICmáxD e ICmín e
sintetiza as semelhanças e diferenças entre eles.
61
Tabela 4.9 – Comparação de parâmetros nas equações IC
ICenv ICmáxD ICmín
Ape IGUAL IGUAL
Apcob IGUAL IGUAL
Atot IGUAL IGUAL
Aenv IGUAL IGUAL
Vtot IGUAL IGUAL
FA IGUAL IGUAL
FF IGUAL IGUAL
PAFT Alterar para 0,60 Alterar para 0,05
FS Alterar para 0,61 Alterar para 0,87
AVS Alterar para 0 Alterar para 0
AHS Alterar para 0 Alterar para 0
O resultado de ICmín representa o indicador de consumo (IC) mínimo para
aquela volumetria. Uma vez obtidos ICenv, ICmáxD e de ICmín procede-se para o
cálculo dos limites dos níveis de eficiência para o edifício em questão.
Apesar de AHS e AVS serem zero, o ICmín representa um Indicador de
Consumo baixo. Como o vão (PAFT) já é pequeno, o sombreamento foi
dispensado, evitando o escurecimento do ambiente. Além disso, como a parte
inicial do processo de desenvolvimento do regulamento foi um levantamento
nacional sobre edifícios comerciais no Brasil, contatou-se que o uso de AVS é
raro e de AHS é quase nulo.
A determinação dos limites de eficiência da envoltória é realizada através
dos ICmáxD e ICmín. Os indicadores de consumo ICmáxD, e ICmín formam um
intervalo (i) a ser dividido em quatro partes iguais, como mostrado na Equação
4.1, que define o intervalo de mudança do nível de eficiência, como indicado na
Tabela 4.10. O valor de i e de seus múltiplos é subtraído de ICmáxD formando
assim os quatro intervalos. A Figura 4.7 mostra a abrangência do intervalo (i) na
escala de Indicadores de Consumo.
(Equação 4.1)
62
Tabela 4.10 – Limite dos intervalos dos índices de eficiência
Eficiência A B C D E
Lim mínimo
- ICmáxD – 3i +
0,01 ICmáxD – 2i +
0,01 ICmáxD – i +
0,01 ICmáxD
Lim máximo
ICmáxD – 3i
ICmáxD – 2i ICmáxD – i ICmáxD -
Figura 4.7 – Ilustração do cálculo de IC
Fonte: Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C
Como mencionado anteriormente, o ICmáxD é o limite entre os níveis D e E.
Um edifício tem classificação E sempre que o IC for superior ao valor de ICmáxD. O
nível E não possui limite máximo. Da mesma forma, o nível A não apresenta limite
inferior de Indicadores de Consumo, como mostrado na Tabela 4.10. O ICmín é
utilizado para o calcular os limites dos diversos níveis mas não limita diretamente
nenhum nível de eficiência. Desta forma, as barras representando os níveis A e E
na Figura 4.7 apresentam um comprimento maior que as dos outros níveis para
ressaltar a inexistência de limite inferior para a eficiência A e de limite superior
para E. Para a determinação do nível de eficiência da envoltória, é necessário
conhecer o ICmín e ICmáxD, e verificar a posição de ICenv na escala, de acordo com
os intervalos de eficiência.
4.3.2. ILUMINAÇÃO
Assim como na análise da envoltória, quanto maior o nível de eficiência
que se deseja obter, maior é o número de pré-requisitos que se deve atender. A
Tabela 4.11 resume os pré-requisitos que cada nível deve atender, de acordo
com o RTQ-C.
63
Tabela 4.11 – Relação entre pré-requisitos e níveis de eficiência
Pré-requisito Nível A Nível B Nível C
Divisão dos circuitos X X X
Contribuição da luz natural X X
Desligamento automático do sistema de iluminação
X
4.3.2.1. DIVISÃO DOS CIRCUITOS
O item de divisão de circuitos define que 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. Este requisito permite que os
usuários de cada ambiente controlem o seu uso, ajustando a iluminação às suas
necessidades específicas. [1]
O RTQ-C determina as áreas máximas que podem ser iluminadas por um
sistema de controle independente, assim, para cada ambiente existe uma
padronização que visa evitar o desperdício de iluminação em regiões que não
estão sendo utilizadas. A Tabela 4.12 ilustra estas divisões.
Tabela 4.12 – Relação entre áreas de ambientes e áreas de controle
independente
Área total de piso do ambiente Área máxima do piso da parcela iluminada por um sistema com
controle independente
< 250 m² 250 m²
> 250 m² 250 m²
> 1000 m² 1000 m²
A Figura 4.8 ilustra a Tabela 4.12, mostrando a divisão dos circuitos em um
ambiente com 600 m², com as divisões padronizadas, permitindo o controle de
cada região independentemente.
64
Figura 4.8 – Exemplo de divisão de circuitos
Fonte: Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C
4.3.2.2. CONTRIBUIÇÃO DA LUZ NATURAL
Para reduzir a necessidade de uso da iluminação artificial quando há luz
natural suficiente para prover a iluminância adequada no plano de trabalho, o
RTQ-C determina que as luminárias próximas às janelas devem possuir um
dispositivo de desligamento independente do restante do sistema. As luminárias
não precisam ser alinhadas entre si, mas sim que o sistema seja alinhado às
janelas. Desta forma, o posicionamento das luminárias é também um item
importante a ser considerado no projeto luminotécnico. [1]
4.3.2.3. DESLIGAMENTO AUTOMÁTICO DO SISTEMA
Para evitar ambientes desocupados com iluminação artificial ativada, o
RTQ-C determina a utilização de dispositivos que garantam o desligamento dos
sistemas de iluminação quando ninguém se encontra presente. O RTQ-C estipula
três métodos para garantir que ambientes não ocupados não continuem com o
sistema de iluminação ligado:
- Um sistema automático com desligamento da iluminação em um horário
prédeterminado. Deverá existir uma programação independente para uma área
limite de até 2500 m²;
65
- Um sensor de presença que desligue a iluminação 30 minutos após a saída de
todos ocupantes;
- Um sinal de outro controle ou sistema de alarme que indique que a área está
desocupada.
A aplicação de um destes métodos é obrigatória para ambientes com área
superior a 250 m² para o nível A. [1]
4.3.2.4. ROTEIRO PARA AVALIAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA DE
ILUMINAÇÃO
Para avaliação do nível de eficiência do sistema de iluminação, segundo o
RTQ-C, deve-se seguir o seguinte roteiro:
1º Passo: identificar os diferentes sistemas de iluminação adotados. Entende-se
por sistema de iluminação o conjunto luminária, lâmpada e reator.
2º Passo: separar os ambientes em zonas de iluminação, de acordo com a
densidade de potencia e distribuição dos sistemas de iluminação.
3º Passo: calcular o índice de ambiente (K) para cada zona de iluminação
identificada, considerando todos os segmentos verticais que compõem a zona
(existindo paredes ou não) para identificar a forma do volume.
4º Passo: para cada zona de iluminação interpolar o DPIRL, de acordo com o K, e
calcular o DPIRF.
5º Passo: identificar o nível de eficiência energética para cada zona de iluminação
que compõe o ambiente.
6º Passo: ponderar os EqNumDPI em função da área de cada zona de
iluminação, de forma a encontrar o EqNumDPI do ambiente.
7º Passo: De acordo com o nível de eficiência identificado por ambiente, verificar
o cumprimento dos pré-requisitos.
8º Passo: Determinar o EqNumDPI do sistema de iluminação através da
ponderação dos equivalentes numéricos dos ambiente em função das suas áreas.
66
Definições de cada índice e equações são descritos no item 3.4 – Itens e
Definições.
4.3.3. CONDICIONAMENTO DE AR
A determinação do nível de eficiência de um sistema de condicionamento
de ar depende além do nível de eficiência do equipamento, também do
cumprimento do pré-requisito. Os sistemas de condicionamento de ar compostos
por equipamentos do tipo janela ou split, avaliados pelo INMETRO, possuem pré-
requisito apenas para nível de eficiência A. Este pré-requisito consiste em conferir
se a unidade de condicionamento de janela ou a unidade condensadora do
sistema split do ambiente em questão está sempre sombreada. Caso este pré-
requisito não seja cumprido, o nível do equipamento cairá para B, mesmo ele
tendo a etiqueta A do INMETRO.
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 descritos na
seqüência.
4.3.3.1. CONDICIONADORES DE AR DO TIPO JANELA OU SPLIT
O cálculo das cargas térmicas deve ser baseado em normas e manuais de
engenharia, como o ASHRAE Handbook of Fundamentals (ASHRAE, 2005) ou
NBR 16401. Se a carga térmica de pico da edificação for superior a 350 kW
(100TR) o sistema de ar condicionado deverá ser central, exceto se comprovado
que os sistemas individuais apresentam menor consumo.
O primeiro passo para determinar a eficiência para sistemas compostos por
condicionadores de ar do tipo janela ou split consiste em consultar a eficiência da
unidade (ou unidades) no site do INMETRO. Caso não exista essa avaliação o
nível de eficiência da unidade (ou unidades) não classificada na tabela do
INMETRO é definido como E. No caso de existir mais de duas unidades
refrigeradoras em um mesmo ambiente e, com níveis de classificação diferentes,
67
a eficiência de cada unidade deve ser ponderada pela capacidade (potência) e
não pela área, uma vez que todos os aparelhos atendem a em uma mesma área.
Após coletar os dados de eficiência do aparelho, procede-se à ponderação
das áreas, caso seja necessário. No caso de classificar somente uma sala com
uma unidade de janela ou split, então a eficiência do sistema de condicionamento
de ar será igual à eficiência do aparelho em questão, desde que, caso, reporte-se
somente ao nível de eficiência A, a unidade de condicionamento esteja
sombreada permanentemente.
Na maioria dos casos, pretendem-se obter a classificação de um conjunto
de diferentes ambientes. Neste caso, deve-se primeiro determinar o nível de
eficiência de cada unidade independente. Depois, determina-se a área que cada
unidade independente de condicionamento de ar atende. Na posse destes dois
tipos de dados, calcula-se uma média de eficiência para cada ambiente,
ponderada por área. [1]
Quando no mesmo edifício existe mais de um sistema independente de
condicionamento de ar, o nível geral de eficiência do mesmo é determinado
através da ponderação das eficiências de cada um dos sistemas. Esta
ponderação é feita em três passos:
- Determinar a eficiência de cada um dos sistemas individualmente;
- Ponderar as áreas servidas a partir de cada sistema em relação ao total do
edifício, ou em relação à parte do edifício cuja eficiência se almeja determinar;
- Calcular a eficiência total do edifício, ou parte do edifício, através da média
ponderada por área da eficiência de cada sistema.
4.3.3.2. SISTEMAS DE CONDICIONAMENTOS DE AR NÃO
REGULAMENTADOS PELO INMETRO
Os condicionadores de ar dos tipos janela e split, não avaliados pelos
INMETRO, devem atender às condições estabelecidas na Tabela 4.13, para obter
as classificações A e B; na Tabela 4.14 para classificação C; e, na Tabela 4.15
para obter a classificação D. Para obtenção da classificação A, a unidade de
condicionamento de janela ou a unidade condensadora do sistema split deverá
68
estar sempre sombreada. Aparelhos com eficiência menores que as listadas
nestas tabelas terão classificação E.
Tabela 4.13 – Eficiência mínima de condicionadores de ar para classificação
dos níveis A e B
Tipo de equipamento
Capacidade Tipo de
aquecimento
Subcategorias ou condições
de classificação
Eficiência mínima
Procedimento de teste
Condicionadores de ar resfriados
a ar
< 19 kW Todos
Split 3,52
SCOP ARI 210/240
Unitário 3,52
SCOP
≥ 19 kW e < 40 kW
Resistência elétrica
Split e Unitário 3,02 COP
ARI 340/360
Todos Split e Unitário 2,96 COP
≥ 40 kW e < 70 kW
Resistência elétrica
Split e Unitário 2,84 COP
Outros Split e Unitário 2,78 COP
≥ 70 kW e < 223 kW
Resistência elétrica
Split e Unitário 2,78 COP 2,84 IPLV
Outros Split e Unitário 2,72 COP 2,78 IPLV
≥ 223 kW
Resistência elétrica
Split e Unitário 2,70 COP 2,75 IPLV
Outros Split e Unitário 2,64 COP 2,69 IPLV
Condicionadores de ar
refrigerados a água
< 19 kW Todos Split e Unitário 3,35 COP ARI 210/240
≥ 19 kW e < 40 kW
Resistência elétrica
Split e Unitário 3,37 COP
ARI 340/360
Outros Split e Unitário 3,31 COP
≥ 40 kW e < 70 kW
Resistência elétrica
Split e Unitário 3,22 COP
Outros Split e Unitário 3,16 COP
≥ 70 kW
Resistência elétrica
Split e Unitário 2,70 COP 3,02 IPLV
Outros Split e Unitário 2,64 COP 2,96 IPLV
69
Tabela 4.14 – Eficiência mínima de condicionadores de ar para classificação
do nível C
Tipo de
equipamento Capacidade
Tipo de
aquecimento
Subcategorias
ou condições
de
classificação
Eficiência
mínima
Procedimento
de teste
Condicionadores
de ar resfriados
a ar
< 19 kW Todos
Split 2,93
SCOP
ARI 210/240 Unitário 2,84
SCOP
≥ 19 kW e
< 40 kW Todos
Split e Unitário 2,61 COP
Split e Unitário
≥ 40 kW e
< 70 kW Todos Split e Unitário
2,494
COP
ARI 340/360 ≥ 70 kW e
< 223 kW Todos Split e Unitário
2,49 COP
2,20 IPLV
≥ 223 kW Todos Split e Unitário 2,40 COP
2,20 IPLV
Condicionadores
de ar
refrigerados a
água
< 19 kW Todos Split e Unitário 2,72 COP
ARI 210/240 ≥ 19 kW e
< 40 kW Todos Split e Unitário 3,08 COP
≥ 40 kW e
< 70 kW Todos Split e Unitário 3,81 COP
ARI 340/360
≥ 70 kW Todos Split e Unitário 2,81 COP
2,64 IPLV
A Tabela 4.14 acima descreve as condições que devem ser atendidas,
para condicionadores de ar tipos janela e split não etiquetados pelo INMETRO
para a classificação “C” de eficiência energética.
70
Tabela 4.15 – Eficiência mínima de condicionadores de ar para classificação
no nível D
Tipo de equipamento
Capacidade Tipo de
aquecimento
Subcategorias ou condições
de classificação
Eficiência mínima
Procedimento de teste
Condicionadores de ar resfriados a ar (no modo
de resfriamento)
< 19 kW
Resistência Elétrica
Split e Unitário 8,4 EER
7,4 IPLV
ARI 210/81
ARI 240/81
ARI 210/240/84
Outros Split 8,9 SEER
Unitário 8,6 SEER
≥ 19 kW e
< 40 kW Todos Split e Unitário
8,3 EER
7,3 IPVL
Condicionadores de ar resfriados a ar (no modo
de aquecimento)
< 19 kW Resistência
elétrica Split e Unitário 2,8 COP
Outros Split e Unitário 6,4 HSPF
≥ 19 kW e
< 40 kW Todos Split e Unitário 2,8 COP
Condicionadores de ar resfriados
a ar
≥ 40 kW e
< 70 kW Todos Unitário 8,2 EER
ARI 360/86
≥ 70 kW Todos Unitário 8,0 EER
Condicionadores de ar resfriados
a água
< 19 kW Todos Unitário 9,0 EER
8,0 IPVL ARI 210/81
≥ 19 kW e
< 40 kW Todos Unitário 9,5 EER
ARI 360/86
CTI 201/86 ≥ 40 kW Todos Unitário
9,4 EER
8,5 IPVL
Sistemas centrais e hidráulicos de condicionamento de ar não são
analisados pelo INMETRO e como não é alvo de estudos do presente trabalho,
omite-se a metodologia de cálculos por uma questão de conveniência. Porém, a
título informativo, pode-se encontrar a descrição para este tipo de sistema no
Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAT-C.
71
4.3.3.3. CONTROLE DE TEMPERATURA POR ZONA
Basicamente, o RTQ-C determina que cada zona térmica deverá ter sua
temperatura monitorada e controlada por termostatos, sendo que cada termostato
controle apenas a zona que lhe é dedicada. É possível, então, que exista mais de
um termostato para controle de uma única zona térmica, porém, só podem existir
caso estejam a uma distância menor que 15 m e estejam dispostos em fachadas
com a mesma orientação.
O controle por termostatos deve ser programado para que seu sistema
ligue o aquecimento e/ou resfriamento de acordo com uma faixa de operação
onde exista, pré-determinado uma Deadband, ou seja, uma faixa em que o
sistema mantenha-se inoperante para evitar desperdícios. A Figura 4.9 mostra
esta faixa de temperatura de controle.
Figura 4.9 – Faixa de temperatura de controle
Fonte: Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C
Ocorrem que em casos em que a temperatura caia drasticamente, um
sistema de aquecimento suplementar deva ser instalado (com o uso de resistores)
para operar quando o sistema de aquecimento por bombas e/ou condicionadores
não suportam tal queda. Contudo, o uso de resistores acarreta em um aumento
de consumo significante no sistema, mostrando que deve existir um controle
72
programado que acionará os resistores somente em casos urgentes, quando seja
realmente necessário.
Ambientes com sistemas independentes de aquecimento e resfriamento
podem induzir a erros pelos chamados “aquecimento e resfriamento simultâneo”,
aumento o consumo de energia. Para classificação em Nível A de eficiência,
deve-se estipular um sistema que controle tal efeito.
De forma análoga com o que ocorre com a Iluminação, o sistema de
Condicionamento de Ar deve possuir um controle por zonas, permitindo que se
desligue o aquecimento/resfriamento em determinadas zonas de ambientes muito
grandes (galpões com mais de 1000 m², por exemplo), são os chamados
“Sistemas do tipo volume de ar variável” – VAV.
4.3.3.4. CONTROLES E DIMENSIONAMENTO DOS SISTEMAS DE
VENTILAÇÃO
Os sistemas de ventilação com taxa de insuflamento de ar externo superior
a 1400 l/s (5040 m³/h), devem possibilitar a redução automática da renovação do
ar, quando os ambientes estiverem parcialmente ocupados. Uma forma de fazer
isto é através de sensores de CO2, que indicarão quando a taxa de ocupação é
parcial e, portanto, quando e quanto é necessário reduzir a taxa de renovação de
ar. Um ciclo economizador é interessante para ambientes com significativa carga
interna em momentos em que as condições de temperatura e umidade do
ambiente externo são amenas. Para a obtenção do nível A o sistema deverá
apresentar ciclo economizador sempre que o custo benefício for favorável (RCB≤
0,80). O fechamento dos sistemas de exaustão através de dampers motorizados
ou acionados gravidade visa garantir a qualidade do ar no interior dos ambientes
ao evitar a entrada de poluentes. Sistemas de ventilação com capacidade nominal
maior que 5000 l/s (18000 m³/h) devem possuir controles de acionamento gradual
automático. Este controle visa evitar picos de demanda no acionamento de
grandes ventiladores, sendo assim ligados gradualmente até alcançarem a
potência desejada. [1]
73
4.3.3.5. RECUPERAÇÃO DE CALOR
Ventiladores individuais com capacidade de insuflamento de ar nominal
maior que 2400 l/s (8640 m³/h), devem utilizar recuperador de calor em sistemas
que trabalham com 70% de ar externo ou mais, ou seja, quando a renovação de
ar é elevada e, portanto, é interessante pré-aquecer ou pré-resfriar este ar
externo, aproveitando a energia do ar exaurido. [1]
A Figura 4.10 ilustra um sistema de recuperação de calor.
Figura 4.10 – Exemplo de sistema com recuperação de calor
Fonte: Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C
4.3.4. PROCEDIMENTO GERAL PARA DETERMINAÇÃO DO NÍVEL DE
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
Após uma longa explanação de todos os itens definidos pelo Manual de
aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAT-C para a determinação do nível de
eficiência predial, prossegue-se a metodologia, concatenando todos os dados
obtidos em uma única fórmula, a qual representará a avaliação final do edifício
total ou parcialmente e fornecerá também a classificação geral proposta pelo
programa PROCEL Edifica.
A etiqueta é válida somente para edificações cuja área total útil seja igual
ou superior a 500 m² ou cuja tensão de abastecimento seja igual ou superior a 2,3
kV, o que abrange os subgrupos A1, A2, A3, A3a, A4 e AS. Desta forma,
pequenos consumidores não estão incluídos nos requisitos exigidos no RTQ-C. O
Grupo A refere-se a tarifas de energia elétrica de pontos de consumo abastecido
por alta tensão, cujo limite é exatamente 2,3 kW, limite estabelecido no RTQ-C.
Os seus subgrupos indicam outros limites de tensão:
74
- A1: igual ou superior a 230 kV;
- A2: de 88 a 138 kV;
- A3: para 69 kV;
- A3a: de 30 a 44 kV;
- A4: de 2,3 a 25 kV;
- AS: para rede de abastecimento subterrâneo.
Edifícios de uso misto, referentes ao uso residencial e comercial/de
serviços em uma mesma edificação terão suas parcelas comerciais ou de
serviços avaliadas separadamente.
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 equivalente numérico de um nível de eficiência é estabelecido na Tabela
4.16. O equivalente numérico da envoltória será sempre um número inteiro,
enquanto os equivalentes numéricos do sistema de iluminação e do sistema de
condicionamento de ar podem ser números com decimais.
Tabela 4.16 – Equivalente numérico para cada nível de eficiência
(EqNum)
A 5
B 4
C 3
D 2
E 1
A equação 4.2 abaixo, descreve a equação geral para determinação do
nível de eficiência:
75
(Equação 4.2)
Onde:
- EqNumEnv é o equivalente numérico da envoltória;
- EqNumDPI é o equivalente numérico do sistema de iluminação, identificado pela
sigla DPI, de Densidade de Potência de Iluminação;
- EqNumCA é o equivalente numérico do sistema de condicionamento de ar;
- EqNumV é o equivalente numérico de ambientes não condicionados e/ou
ventilados naturalmente;
- APT é a área de piso dos ambientes de permanência transitória, desde que não
condicionados;
- ANC é a área de piso dos ambientes não condicionados de permanência
prolongada;
- AC é a área de piso dos ambientes condicionados;
- AU é a área útil;
- b é a pontuação obtida pelas bonificações, que varia de zero a 1.
A relação AC/AU indica a fração de área de piso de ambientes
condicionados da edificação, pavimento ou conjunto de salas. Assim, a área útil
deve ser a área útil do edifício ou a área útil da parcela que está sendo submetida
à etiquetagem, independente da existência de condicionamento. A área restante,
não condicionada, que se refere às áreas de curta permanência (APT), já obtém
equivalente numérico de valor 5 (equivalente ao nível de eficiência A). Caso
existam áreas não condicionadas de permanência prolongada (ANC), estas
deverão atender a um número mínimo de horas em que as condições do
ambiente se encontram na Zona de Conforto, conforme a Tabela 4.17 a seguir.
Caso estes ambientes não obtenham esta comprovação, sua fração é
considerada nível de eficiência “E” e não é inserida na Equação 4.2.
76
Tabela 4.17 – Equivalentes numéricos para ventilação natural
Percentual de horas ocupadas em conforto
EqNumV Classificação final
POC ≥ 80% 5 A
70% ≤ POC ≤ 80% 4 B
60% ≤ POC ≤ 70% 3 C
50% ≤ POC ≤ 60% 2 D
POC < 50% 1 E
A Tabela 4.18, apresenta os intervalos de EqNum obtidos para as
eficiências parciais ou os intervalos de PT para a eficiência final. Apresenta
assim os limites numéricos para classificação dos níveis de eficiência, e são
também válidos para classificar os níveis de eficiência obtidos no item 3
(envoltória), no item 4 (sistema de iluminação) e no item 5 (sistema de
condicionamento de ar).
Tabela 4.18 – Classificação geral
PT Classificação
final
≥ 4,5 a 5 A
≥ 3,5 a < 4,5
B
≥ 2,5 a < 3,5
C
≥ 1,5 a < 2,5
D
< 1,5 E
A Equação 4.2 apresenta uma variável relativa às bonificações, ou seja,
uma pontuação extra que visa incentivar o uso de soluções que elevem a
eficiência energética do edifício. 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. Todas as bonificações
listadas devem ser comprovadas através de memoriais de cálculo. [1]
Há quatro itens principais, que são:
77
- Sistemas e equipamentos que racionalizem o uso da água, proporcionando uma
economia de 20% do consumo anual de água;
- Sistemas ou fontes renováveis de energia: aquecimento de água, com
atendimento igual ou superior a 60% da demanda de água quente, válido para
edifícios que possuam demanda de água quente ou a energia eólica ou painéis
fotovoltaicos, com uma economia mínima de 10% do consumo anual;
- Co-geração, gerando uma economia mínima de 30% no consumo anual de
energia elétrica do edifício;
- Inovações técnicas ou sistemas que aumentam a eficiência, proporcionando
uma economia de 30% no consumo anual de energia elétrica.
78
5. ESTUDO DE CASO
Pela definição de estudo de caso compreende-se que este não é uma
pesquisa e sim uma estratégia de pesquisa. Não basta que se tenha um objeto
empírico para se caracterizar um estudo de caso. Assim, para que este se
configure, devem-se cumprir algumas regras básicas:
- Ser um estudo intensivo;
- Preservar o caráter único do objeto estudado;
- Ocorrer no ambiente natural do objeto;
- Ser limitado quanto a tempo, eventos e processos.
No escopo proposto para a elaboração deste TCC, definiu-se, juntamente
com o auxílio do professor orientador, que o interessante seria elaborar um
projeto no qual, de alguma forma, fosse relevante à sociedade e que pudesse ser
tratado de maneira prática, como se discutiu no Capítulo 2 – Objetivos.
Desse modo, a conclusão foi a de que um estudo de caso seria o melhor
objeto de estudo e, como os graduandos autores deste trabalho realizam o
estágio obrigatório em um local de destaque entre as construções prediais da
cidade de Curitiba, possuindo assim de uma certa facilidade na obtenção de
dados, decidiu-se pela aplicação do programa PROCEL Edifica às instalações
comerciais deste edifício.
5.1. FASE EXPLORATÓRIA
A idéia para o tema proposto no trabalho partiu de conversas informais com
o professor orientador, um semestre antes do início do TCC. Como a questão
sobre eficiência energética vem sendo muito difundida e noticiada nos últimos
anos, a elaboração de um projeto que envolvesse tal tema foi tratada com
atenção. Segundo informações do professor orientador, um trabalho semelhante
havia sido efetuado por alunos do próprio curso de engenharia elétrica no ano de
2009, porém, as aplicações foram feitas no edifício do departamento de
eletricidade da Universidade Federal do Paraná, caracterizando uma instalação
pública e não privada. O interesse dos formandos e do professor era, no
momento, dar continuidade aos estudos iniciados anteriormente pelos alunos
79
Paulo Renato de Souza Junior e Marcos Ejczis Henriques, aplicando a
metodologia apresentada pelo PROCEL em um edifício comercial.
Com a decisão tomada, partiu-se para a descrição do que seria feito. Foi
então que surgiu a sugestão de se elaborar um estudo de caso. Como citado
anteriormente, o interesse pelo edifício escolhido partiu pela peculiaridade e
atratividade deste no cenário curitibano.
De início determinou-se que seria necessário um conhecimento prévio das
instalações do edifício. Nesta fase, foi feito um levantamento visual, a grosso
modo, para se verificar como poderia ser aplicado a metodologia contida no
Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C. Definida a viabilidade
do caso, partiu-se para questões legais.
Por se tratar de uma construção de grande porte, seria necessário a
autorização escrita da administração do edifício para se ter acesso a dados
construtivos, como plantas civis, diagramas elétricos e permissão para medições
in loco. Foi efetuado um pedido formal tanto à administração técnica, quanto ao
síndico do condomínio.
Ao contrário do imaginado, e proposto no cronograma inicial, tal
autorização não teve um resultado rápido. Devido a questões de sigilo, toda e
qualquer informação que, porventura, possa levar a identificação nas instalações
do edifício tiveram que ser omitidas do trabalho.
Assim sendo, após a assinatura de um termo de confidência, teve-se o livre
acesso às informações desejadas para realização dos estudos.
5.2. DESCRIÇÃO DO CASO
O projeto em si propõe, como descrito no Capítulo 2 – Objetivos, a
aplicação da metodologia apresentada pelo programa PROCEL Edifica nas
dependências de um edifício comercial significativo da cidade de Curitiba. Devido
ao grande porte da construção, ao tempo disponível para a realização do trabalho
e as dificuldades de acesso a todos os setores do condomínio, delimitou-se que a
área de estudo seria apenas àquela comum a todos os usuários da construção,
compreendendo o hall de entrada, corredores, portarias e lounges para acesso
aos elevadores. O edifício se enquadra nas especificações descritas no Capítulo
80
4 – Materiais e Métodos, porém, nesta área delimitada não existe um sistema de
Condicionamento de Ar. Tal fato não provocaria danos à análise energética desta
área em específico, porém, como a intenção é a aplicação dos preceitos do
programa PROCEL Edifica, a ausência de um item como este acarretaria em uma
perda didática no trabalho. Então, o proposto foi a análise separada de duas salas
do condomínio, uma localizada no 2º andar e a outra no 8º andar. Ambas são de
propriedade de uma empresa de consultoria em energia, a qual os autores do
TCC realizam o estágio obrigatório.
É importante salientar que, para os estudos destas salas também foi
necessária a autorização antecipada dos proprietários da empresa e, novamente,
o sigilo foi preservado.
A intenção ao final dos estudos foi de se levantar o nível de eficiência
energética do setor delimitado, dentro dos 5 níveis propostos pelo PROCEL (A, B,
C, D e E) e analisar a viabilidade desta metodologia em um edifício já construído,
propondo melhorias, tanto no programa, quanto no edifício estudado. A posterior
obtenção da ENCE dependeria, então, da administração do prédio, após análise
dos estudos realizados. Porém, mesmo a administração não se interessando pela
obtenção da ENCE, os estudos já trariam uma visão da eficiência energética do
prédio, possibilitando a continuação dos trabalhos por outros interessados.
A coleta de dados deu-se por dois métodos: o primeiro consistiu na análise
das plantas civis e diagramas elétricos obtidos junto à administração, o segundo
foi realizado diretamente no local, fazendo-se medições e levantamento de dados
técnicos de lâmpadas, condicionadores de ar e demais sistemas interessantes ao
caso.
Toda coleta de dados no local foi realizada em horários fora do expediente
comercial para não atrapalhar as atividades do condomínio e sempre com a
supervisão de um responsável designado pela administração do prédio, por
questões de segurança.
5.3. ANÁLISE SISTEMÁTICA
Antes de dar prosseguimento, ressalta-se que neste capítulo são
apresentados a descrição das análises feitas, não contendo resultados numéricos
81
das medições, mas sim quais variáveis foram obtidas em cada análise. Os valores
numéricos são apresentados no capítulo seguinte, que trata sobre os resultados e
discussões.
5.3.1. QUANTO À ENVOLTÓRIA
Para levantamento dos dados relativos à envoltória, foram utilizadas
plantas baixas da região de interesse no prédio.
A análise procedeu de acordo com a metodologia apresentada no item
4.3.1 do presente trabalho.
O edifício possui 16 andares mais o térreo. Por se localizar na cidade de
Curitiba, a Zona bioclimática (ZB) se caracteriza como Zona 1, de acordo com o
que é apresentado no Capítulo 3 – Revisão Bibliográfica. Utilizando os conceitos
de fachada e orientação e com auxílio do software GoogleEarth™, determinamos
que a fachada Oeste é que possui o acesso principal às instalações do edifício e
faz frente com a Avenida Cândido de Abreu, no Centro Cívico de Curitiba. Não há
teto-jardim na cobertura.
Da planta civil obtemos os valores das seguintes variáveis: Ape, Apcob, Atot,
Aenv, Afachada e Vtot.
De posse destas variáveis obtemos os valores para FA e FF através das
Equações 5.1 e 5.2 abaixo:
(Equação 5.1)
(Equação 5.2)
O valor de FS foi obtido junto à pesquisa elaborada na internet, onde se
encontrou valores de referência para diversos tipos de vidros por Lambert et alii
(1997).
Determinamos o valor do PAFT através da Equação 5.3:
(Equação 5.3)
82
Onde a Aabertura é calculada através da soma de todas as áreas de abertura
em todas as fachadas.
E para o PATO (exclusivo da fachada Oeste), seguimos a metodologia com
a Equação 5.4:
(Equação 5.4)
O cálculo e a comparação entre o PAFT e o PAFO, permite determinar qual
dos dois parâmetros será incluídos nos cálculos seguintes.
O passo seguinte é o cálculo do ângulo de sombreamento vertical e
horizontal – AVS e AHS. O edifício não possui em sua construção, marquises ou
quaisquer estruturas semelhantes que possam indicar um AVS ≠ 0° nas fachadas
norte, sul e leste. Porém, nas faces norte e sul há existência de AHS.
Na fachada oeste, existe uma marquise no acesso ao prédio, possibilitando
o cálculo de AVSO. Não há indícios de AHS para esta face, tampouco para a
fachada leste.
Sendo assim, devemos calcular o AVS total e o AHS total ponderando os
valores em cada fachada, através das Equações 5.5 a 5.7 abaixo:
(Equação 5.5)
(Equação 5.6)
Onde:
(Equação 5.7)
Sabendo qual a ZB da cidade, utiliza-se a Equação 5.8 para determinação
de IC:
(Equação 5.8)
De posse dos valores de Ape e FF, determina-se a utilização do FF mínimo
ou o calculado.
83
Para determinação do índice de eficiência do edifício, é necessária a
determinação dos valores limites para cada etiqueta. Assim, calcula-se o ICmáx e o
ICmín desta envoltória.
A partir do ICmáx e o ICmín, encontra-se os limites para cada etiqueta,
substituindo os valores na Tabela 4.10, apresentada no item 4.3.1.5. A
comparação do ICenv com os valores limites fornece o nível de eficiência para a
envoltória de todo edifício, já que a análise da envoltória não permite análises
parciais.
5.3.2. QUANTO À ILUMINAÇÃO
Para a análise de iluminação primeiramente foi necessário o levantamento
de todos os dados técnicos das lâmpadas em todos os ambientes analisados e as
dimensões de cada ambiente. Para obtenção de tais dados foram utilizadas as
plantas civis e diagramas elétricos obtidos junto à administração do prédio. Os
dados são mostrados nas tabelas contidas no item 6.1.2, do capítulo seguinte.
De posse destes dados foi possível calcular o Índice de Ambiente para
cada região onde as lâmpadas se encontravam. Foram definidas, também, as
iluminâncias para cada atividade, de acordo com o que rege o Manual de
aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C.
O Índice de Ambiente, para ambientes retangulares é definido como uma
aproximação pela Equação 5.9:
(Equação 5.9)
Onde:
Ki – Índice de Ambiente
a – Comprimento da sala
b – Largura da sala
h – Altura da sala
De posse da área de cada ambiente e da iluminância do mesmo, obtém-se
a taxa de lúmens por watt.
84
Após o levantamento de tais dados, é consultado um valor de DPIrl para o
Nível A de eficiência, apresentado no Manual do PROCEL Edifica.
Ao final dos cálculos de cada ambiente, é comparado a Ef (Iluminância
final) com a Ep, devendo ser Ef > Ep, e comparada a DPIrf a DPIrl. Devendo a
segunda ser menor que a primeira. Dessa maneira procede a classificação,
verificando se essas duas condições são atendidas. Caso a DPIrf seja menor que
a necessária para a classificação A, compara-se com a B e assim por diante.
O último passo é a ponderação dos níveis de eficiência energética de cada
ambiente para se chegar ao valor do nível de eficiência energética parcial que se
pretende. A ponderação final de cada sala é dada pela Equação 5.11. E o
resultado para a eficiência energética dos conjuntos analisados será a soma das
ponderações obtidas pela Equação 5.11.
5.3.3. QUANTO AO CONDICIONAMENTO DE AR
Como a área de interesse descrita no escopo do trabalho não possui um
sistema de condicionamento de ar, o consumo energético é zero para este
quesito. Isso significa, de acordo com Manual de aplicação dos regulamentos:
RTQ-C e RAC-C, que o ambiente possui o Nível A na classificação proposta pelo
programa PROCEL Edifica.
Porém, como a intenção é verificar a aplicação dos conceitos do Manual,
propôs-se a análise parcial do condicionamento de ar em duas salas dentro do
conjunto. As salas são de propriedade de uma empresa de consultoria em
energia, local onde os autores do presente trabalho realizam o estágio obrigatório.
De posse da autorização formal para se obter dados técnicos necessários
aos cálculos, levantaram-se os seguintes parâmetros:
- Dimensões das salas e de suas subdivisões (em m²) através da planta civil
fornecida pela empresa;
- Modelos de cada unidade condicionadora;
- Quantidade de unidades condicionadoras em cada ambiente de cada sala;
- Níveis de eficiência de cada unidade condicionadora, fornecidas pelo INMETRO;
- Potência nominal de cada aparelho condicionador;
85
- Número de pessoas que freqüentam as salas no horário de funcionamento da
empresa.
Para melhor entendimento, nomeiam-se cada sala estudada pela seguinte
nomenclatura: Sala#1 e Sala#2.
Antes do início da análise, foi necessário aferir se os condicionadores de ar
são sombreados, segundo rege o Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C
e RAC-C.
A partir de então foi possível prosseguir com os cálculos.
Na Sala#1, devido as características dos equipamentos, não foi necessário
um cálculo de ponderação, visto que todos os aparelhos possuíam a mesma
classificação energética segundo a etiqueta PROCEL.
Na Sala#2, as unidades condicionadoras não eram idênticas, sendo
necessária uma ponderação de suas características para se obter o nível final de
classificação energética. No cálculo desta ponderação, utiliza-se a Equação 5.10,
a seguir:
(Equação 5.10)
Onde:
K = Índice de Ambiente;
PAi = Potência de cada unidade condicionadora;
P = Soma das potências de todas as unidades condicionadoras;
xi = Classificação energética de cada unidade condicionadora, fornecida pelo selo
PROCEL.
De posse do valor de K, pode-se compará-lo com os valores limites,
previstos no Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C e assim,
determinar-se a classificação energética quanto ao condicionamento de ar do
ambiente.
Ao final, para a determinação parcial de vários ambientes classificados
separadamente, faz-se uma segunda ponderação de acordo com a Equação 5.11.
(Equação 5.11)
86
Onde:
P = Ponderação
Ax = Área do ambiente
At = Soma das áreas dos ambientes
C = Classificação energética (A=5, B=4, C=3, D=2 e E=1)
E o resultado para a eficiência energética dos conjuntos analisados será a
soma das ponderações obtidas pela Equação 5.11.
87
6. RESULTADOS E DISCUSSÕES
O capítulo anterior definiu o estudo de caso e as etapas que se seguiram
para obtenção das variáveis necessárias nos cálculos para eficiência em
envoltória, iluminação e condicionamento de ar.
Neste capítulo aborda-se, enfim, a análise numérica e os resultados
obtidos após o processamento dos dados.
6.1. RESULTADOS OBTIDOS
6.1.1. ENVOLTÓRIA
De acordo com que foi apresentado no item 5.3.1, obtém-se as seguintes
informações da planta civil do edifício:
ZB = 1;
Ape = 2.038 m²
Apcob = 906 m²
Atot = 15.402 m²
Afachada = 13.354 m²
Aenv = 14.260m²
Vtot = 79.073 m³
De posse destes valores chega-se aos seguintes resultados através das
Equações mostradas no item 5.3.1:
FA = 0,13
FF = 0,18
FS = 0,72
PAFT = 0,46
Onde Aabertura = 6.537 m²
88
PAFO = 0,69
Neste ponto é necessária a comparação entre PAFT e PAFO, para se
decidir qual das duas definições utilizar no restante dos cálculos. Caso o PAFO for
maior que o PAFT mais 20%, deve-se utilizar o PAFO, assim:
PAFT + 20% = 0,46 + 0,092 = 0,552
(PAFT + 20%) < PAFO, portanto, no restante dos cálculos utiliza-se o valor
de PAFO = 0,69.
Determinando os valores de AVS e AHS:
AVSN = AVSS = AVSL = 0°
AVSO = 45° (adotado o valor limite, pois na planta civil o valor obtido foi de
aproximadamente 60°)
AHSO = AHSL = 0°
AHSN = AHSS = 9°
Aplicando as Equações 5.5 e 5.6 chega-se à:
AVS = 3,85°
AHS = 2,96°
De posse de Ape e FF, determina-se o uso do FF mínimo ou o calculado no
restante dos cálculos, assim:
A Tabela 4.6 mostra que para uma ZB = 1 e Ape > 500 m², o FFmín = 0,17.
Como o FF calculado é maior que o FFmín, no restante dos cálculos utilizaremos o
valor de FF = 0,18.
Assim, depois de calculados todos os termos apresentados até o momento,
pode-se aplicar a Equação 5.8, obtendo o valor de ICenv:
ICenv = 128,14
89
É necessário determinar os índices máximo e mínimo de IC, para isso é
apresentada a Tabela 6.1 abaixo com os parâmetros utilizados para o cálculo dos
limites:
Tabela 6.1 – Parâmetros para o cálculo de ICenv, ICmáxD e ICmín
Parâmetro ICenv ICmáxD ICmín
Ape 2.038 2.038 2.038
FA 0,13 0,13 0,13
FF 0,18 0,18 0,18
PAFO 0,69 0,60 0,05
FS 0,72 0,61 0,87
AVS 3,85° 0° 0°
AHS 2,96° 0° 0°
A elaboração da Tabela 6.1 segue os modelos da Tabela 4.9.
De posse dos valores apresentados na Tabela 6.1, encontram-se os
índices máximo e mínimo, sendo:
ICmáxD = 125,032
ICmín = 103,619
Através da Tabela 4.10 e da Equação 4.1, encontra-se os limites máximo e
mínimo de IC. O resultado é apresentado na Tabela 6.2 a seguir:
Tabela 6.2 – Índices máximos e mínimos de IC
Eficiência A B C D E
Lim mínimo
- 108,982 114,336 119,689 125,042
Lim máximo
108,972 114,326 119,679 125,032 -
Como o valor encontrado para ICenv = 128,14, conclui-se que o edifício
possui classificação energética de Nível E, segundo a metodologia de cálculo
apresentada no Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C.
Este nível é o pior dentre as 5 classificações do PROCEL Edifica, sendo
seu Equivalente numérico para envoltória (EqNumEnv) = 1.
90
Foi citado no Capítulo 4 – Materiais e Métodos, que para a classificação
final do nível de eficiência energética da envoltória, além dos pré-requisitos
específicos (que foram calculados até aqui) era necessário também que o edifício
atendesse aos pré-requisitos gerais. Porém, como a classificação até o momento
foi a pior possível, descarta-se o restante da análise, pois o menor índice é o
determinante na classificação final.
6.1.2. ILUMINAÇÃO
Para a análise da iluminação foram considerados 3 locais: na área comum,
considerando os corredores do hall de entrada, e nos conjuntos aos quais tivemos
acesso. As Tabelas 6.3 a 6.5 mostram os dados obtidos, e nas Tabelas 6.4 a 6.6
estão dispostos os cálculos e resultados.
Nas Tabelas 6.3 a 6.5 estão dispostas as divisões dos aposentos que
foram feitas para os cálculos. Em cada sala foi calculada o Índice de ambiente
(Ki), baseado nas dimensões da sala, na área do piso medida em m², nas fontes
de iluminação artificial (com as potências em watt) e as eficiências em lumens por
watt. A coluna Ep é a iluminância de projeto, medida em lumens/metros quadrados
(lm/m²). Foi considerada uma iluminância de 500 lm/m² para atividades de
escritório, e 100 lm/m² para atividades do tipo banheiro, depósito, corredor de
passagem, etc.
Tabela 6.3 – Dados da iluminação na área comum
Área Comum
Ki A [m²] Ep
[lm/m²] Lâmpadas P[W]
Lúmens por Watt
Corredor 1,00 260,00 100,00 Vapor Sódio
70W/Incandescente 20W
3640 94,00 40,00
Hall elevador
A 1,25 95,70 100,00 Incandescente 60W 720 40,00
Hall elevador
B 1,25 95,70 100,00 Incandescente 60W 720 40,00
91
Tabela 6.4 – Dados da iluminação nos ambientes da Sala#1
Sala#1 Ki A [m²] Ep
[lm/m²] Lâmpadas P[W]
Lúmens por Watt
Sala 1 0,6 6,29 500 Fluorescente 40W 80 114
Sala 2 0,6 9,14 500 Fluorescente 40W 120 114
Sala Central 1 1 24,61 500 Fluorescente 40W 240 114
Sala Central 2 0,6 7,24 500 Fluorescente 40W 80 114
Sala Central 3 0,6 6,16 500 Fluorescente 40W 80 114
Sala Reunião 0,6 9,01 500 Fluorescente 40W 80 114
Sala Recepção
0,6 8,99 500 Fluorescente 40W 80 114
Banheiro 0,6 3,51 100 Incandescente 60W 60 15
Tabela 6.5 – Dados da iluminação dos ambientes da Sala#2
Sala#2 Ki A
[m²] Ep [lm/m²] Lâmpadas P[W]
Lúmens por Watt
Sala 1 1 27,33 500 Fluorescente 40W 240 114
Sala 2 0,8 18,72 100 Fluorescente 20W 60 57
Sala 3 0,6 6,82 500 Fluorescente 40W 80 114
Depósito 0,6 6,48 100 Incandescente 60W 60 15
Banheiro 0,6 3,51 100 Incandescente 60W 60 15
Nas Tabelas 6.6 a 6.8, estão mostrados os resultados dos cálculos. Para
cada valor de Ki é consultada um valor de DPIrl, para o nível A de eficiência,
listado na tabela.
Ao final dos cálculos, é comparado a Ef (Iluminância final) com a Ep,
devendo a Ef ser maior que a Ep, e comparada a DPIrf a DPIrl. Devendo a segunda
ser menor que a primeira. Dessa maneira procede a classificação, verificando se
essas duas condições são atendidas. Caso a DPIrf seja menor que a necessária
para a classificação A, compara-se com a B e assim por diante.
Tabela 6.6 – Análise da iluminação na área comum
Área Comum
Ki Ep
[lm/m²] Ef
[lm/w²] DPIa DPIrl DPIrf Classificação Ponderação
Corredor 1,00 100,00 13,34 14,00 2,27 104,99 E 0,58
Hall elevador A
1,25 100,00 198,04 7,52 2,12 3,80 D 0,42
Hall elevador B
1,25 100,00 198,04 7,52 2,12 3,80 D 0,42
Total
1,42
92
Á área comum do prédio recebeu classificação energética de Nível D em
iluminação, pois o resultado da ponderação dos coeficientes está entre 0,5 e 1,5.
Tabela 6.7 – Análise da iluminação dos ambientes na Sala#1
Sala#1 Ki Ep Ef DPIa DPIrl DPIrf Classificação Ponderação
Sala 1 0,6 500 667,10 8,89 2,84 1,33 A 0,42
Sala 2 0,6 500 689,21 9,18 2,84 1,33 A 0,61
Sala Central 1
1 500 512,01 6,82 2,27 1,33 A 1,64
Sala Central 2
0,6 500 579,98 7,73 2,84 1,33 A 0,48
Sala Central 3
0,6 500 681,01 9,07 2,84 1,33 A 0,41
Sala Reunião
0,6 500 466,28 6,21 2,84 1,33 A 0,60
Sala Recepção
0,6 500 467,31 6,22 2,84 1,33 A 0,60
Banheiro 0,6 100 168,73 17,09 2,84 10,13 E 0,05
Total
4,81
A Sala#1 recebeu classificação energética de Nível A em iluminação, pois
a ponderação dos resultados dos coeficientes está acima de 4,5.
Tabela 6.8 – Análise da iluminação dos ambientes da Sala#2
Sala#2 Ki Ep Ef DPIa DPIrl DPIrf Classificação Ponderação
Sala 1 1 500 577,87 8,78 2,27 1,52 A 2,17
Sala 2 0,8 100 120,22 3,20 2,5 2,47 A 1,49
Sala 3 0,6 500 771,85 11,72 2,84 1,52 A 0,54
Depósito 0,6 100 91,40 9,25 2,84 10,13 E 0,10
Banheiro 0,6 100 168,73 17,09 2,84 10,13 E 0,06
Total
4,36
A Sala#2 recebeu a classificação energética de Nível B em iluminação,
pois o resultado da ponderação dos coeficientes esta entre 3,5 e 4,5.
A Tabela 6.9 mostra a ponderação final entre as áreas dos conjuntos, as
áreas comuns e suas classificações.
93
Tabela 6.9 – Ponderação final entre as áreas dos conjuntos
Ambiente A Classificação Peso Ponderação
Área comum
451,4 D 2 1,53
Conjunto 1 74,95 A 5 0,64
Conjunto 2 62,86 B 4 0,43
Total 589,21
2,59
Como o coeficiente encontrado foi de 2,59, a classificação energética da
etiquetagem parcial de iluminação é de Nível C, pois está no intervalo de 2,5 < k <
3,5.
6.1.3. CONDICIONAMENTO DE AR
No edifício comercial em que foi realizado o estudo de caso, não há
sistema de refrigeração central para a área comum e nenhum outro sistema
forçado de condicionamento de ar. Os sistemas de condicionadores de ar são
responsabilidade de cada locatário dos conjuntos comerciais. Para evitar
constrangimentos com os locatários, optou-se por fazer o estudo da etiquetagem
parcial apenas na área comum do edifício, e nos dois conjuntos que se obteve
formalmente o acesso.
Para a etiquetagem parcial de refrigeração foram verificadas duas
situações: a primeira na área comum do edifício, localizada no andar térreo. A
segunda nos dois conjuntos de propriedade de uma empresa privada que atua na
área de geração de energia.
6.1.3.1. ÁREA COMUM
Esta área comum compreende o corredor de entrada por onde transita a
grande maioria das pessoas que freqüentam o prédio. A área foi avaliada na
planta arquitetônica como sendo de aproximadamente 438 m². Foi verificado
inicialmente que a área comum do edifício não possui sistema central de
refrigeração e nenhum outro tipo de refrigeração forçada. Como o gasto do
edifício com refrigeração e condicionamento de ar é zero para esta região, a área
94
comum do prédio recebe etiquetagem com Nível A de eficiência energética,
segundo preconiza o Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C.
6.1.3.2. SALA#1
Esse conjunto está subdividido em 5 salas, no qual fazem usufruto
regularmente 10 pessoas, pois o contingente varia de acordo com o turno. A
nomenclatura escolhida para as salas será “Salas 1 a 5”.
Na Tabela 6.10 estão relacionados os modelos dos aparelhos de ar
condicionado e suas respectivas potências, a distribuição dos mesmos, as
etiquetas de eficiência energética fornecidas pelo PROCEL e as áreas dos
aposentos.
Tabela 6.10 – Dados dos aparelhos e das salas
Sala Modelo do aparelho
Etiqueta do
aparelho
Potencia do
aparelho [BTUs/h]
Quantidade Área da sala
[m²]
1 Consul Air
Springer 12000 A 12000 2 30,8
2 Consul Air
Springer 12000 A 12000 1 9,21
3 Consul Air
Springer 12000 A 12000 1 8,78
4 Não possui - - - 7,22
5 Não possui - - - 9,48
Total A 36000 4 65,49
Para esse conjunto não foi necessário realizar cálculos de
ponderação, como manda o manual do PROCEL Edifica, visto que as eficiências
dos aparelhos são todas classificadas com Nível A. Além disso, foi verificado que
todos os aparelhos são sombreados, item necessário para que o aparelho receba
etiquetagem A, para evitar trocas de calor com o meio externo.
Portanto, para esse conjunto comercial de 65,49 m², a eficiência é Nível A
no quesito condicionamento de ar.
95
6.1.3.3. SALA#2
Esse conjunto é constituído de uma grande sala, de 56,34 m², na qual
fazem uso normalmente por 8 pessoas, pois também o contingente varia de
acordo com o turno. Para refrigerar esta sala são utilizados dois aparelhos do tipo
janela.
Estão exibidos na Tabela 6.11 os modelos dos aparelhos de ar
condicionado, as etiquetas de eficiência energética fornecidas pelo PROCEL
referentes aos aparelhos, e as potências dos mesmos.
Tabela 6.11 – Modelos de ar-condicionado usados na Sala#2
Modelo do aparelho
Etiqueta do aparelho
Potencia do aparelho [BTUs/h]
Quantidade
XCC141D B 13000 1
MCC125BB/RB A 12000 1
Total *Ponderação 25000 2
Este conjunto, segundo a metodologia do programa, exige um cálculo
ponderado, pois no ambiente existem mais de uma unidade condicionadora e com
diferentes características. A equação utilizada neste cálculo foi apresentada no
item 5.3.3.
A partir da Equação 5.10 , utilizando-se dos valores apresentados na
Tabela 6.12 e da dimensão da Sala#2, obtida da planta civil, obtemos o valor para
o Coeficiente equivalente de eficiência energética: K = 4,48.
Segundo o Manual do PROCEL Edifica, o intervalo de 3,5 < K ≤ 4,5 refere-
se a eficiência energética de Nível B. Portanto, para este aposento de 56,34 m²,
refrigerado por dois condicionadores de ar de características diferentes, obtém-se
a classificação energética de Nível B, segundo a metodologia do Manual de
aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C.
96
6.1.3.4. ETIQUETAGEM PARCIAL DO EDIFÍCIO PARA
CONDICIONAMENTO DE AR
Para obter o valor de etiquetagem parcial do edifício, visto que foi avaliada
uma pequena amostragem do mesmo, é necessário ponderar as áreas pelas
etiquetagens de refrigeração, utilizando a mesma Equação 5.10. A Tabela 6.13
mostra as áreas citadas nos itens anteriores, suas etiquetagens e o coeficiente de
ponderação para cada local obtido pela Equação 5.11.
Tabela 6.13 – Etiquetagens e áreas analisadas
Local Área [m²] Etiquetagem Ponderação
Área comum 438 A 3,91
Sala#1 65,49 A 0,58
Sala#2 56,34 B 0,40
Total 559,83 *Ponderação 4,89
Efetuando-se a soma das ponderações individuais de cada local obtém-se
o coeficiente K = 4,89, obtido pela soma das ponderações de cada local, verifica-
se que o valor encontra-se no intervalo 4,5 < K ≤ 5, levando a conclusão que a
etiquetagem parcial do edifício com as amostragens feitas, recebe a classificação
energética de Nível A.
6.1.4. ETIQUETAGEM DO EDIFÍCIO ANALISADO
Após a obtenção dos níveis de classificação energética para cada requisito
exigido no Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C, o passo
seguinte é a obtenção dos equivalentes numéricos e aplicação da Equação 4.2
para se chegar ao nível energético do edifício analisado.
Assim, com os valores de EqNumEnv = 1; EqNumV = 3; EqNumDPI = 3;
EqNumCA = 5; AC = 559,83 m²; AU = 906 m²; APT = 906 m²; ANC considerado
com Nível E e b=0 (pois não há bonificação), chega-se ao valor de Pontuação
Total igual a PT = 2,33.
Este valor classificaria o edifício com o Nível D em eficiência, mas como é
citado no Manual do PROCEL Edifica, o requisito determinante na classificação
97
final é a Envoltória, que obteve classificação “E” segundo os cálculos efetuados.
Sendo assim esta etapa é redundante, pois já era esperado que o resultado final
da classificação energética do prédio seria Nível E, devido à baixa eficiência da
envoltória.
6.2. DISCUSSÕES
6.2.1. ASSIDUIDADE QUANTO À BIBLIOGRAFIA
A bibliografia base utilizada no trabalho foi o Manual de aplicação dos
regulamentos: RTQ-C e RAC-C. De acordo com os dados obtidos e apresentados
nos itens anteriores do presente capítulo, vê-se que a metodologia pode ser
aplicada sem maiores contratempos no edifício já construído. A dificuldade se
apresenta apenas na forma com que são coletados tais dados. Um projeto em
planta possui uma maior flexibilidade, oferecendo formas mais fáceis até de
modificação de projeto. Já no edifício pronto, a solução é empregar medidas
corretivas, pois dependendo o tipo de ajuste que se pretende, a viabilidade se
torna nula.
Porém, salienta-se que o estudo de caso proposto analisou uma
construção relativamente “nova”, se comparada com outras existentes. Levando-
se em conta que o edifício possui em torno de 20 anos, os padrões construtivos já
deveriam possuir de alguma forma, uma consciência energética, o que foi
evidenciado unicamente no quesito de Condicionamento de ar, justamente o que
é de responsabilidade exclusiva de cada locatário e não da administração do
condomínio.
O programa PROCEL Edifica, que ainda está em fase de divulgação e
adaptação, mostra-se, então, até o momento, com uma aplicabilidade
razoavelmente boa para edificações já construídas. Seria interessante que o
PROCEL procurasse elaborar algumas adaptações no que tange à coleta de
dados e metodologia de cálculos para estes casos em específico. Talvez o uso de
uma metodologia não tão rígida para classificação seria uma saída para que a
atratividade do programa aconteça por parte dos proprietários de tais edifícios.
98
Enfim, os resultados são condizentes com os exemplos contidos no Manual
de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C.
6.2.2. ASSIDUIDADE QUANTO AOS OBJETIVOS
Em termos técnicos, o escopo proposto e apresentado no Capítulo 2 –
Objetivos, no decorrer do trabalho foi cumprido, pois foi possível o levantamento
de todos os dados necessários para se efetuar os cálculos que determinaram a
eficiência energética de cada requisito analisado. Novamente, o que surgiu como
um percalço foi a obtenção de tais dados.
Na área comum do prédio, é possível constatar o uso de muitas lâmpadas
de baixa eficiência, consumindo muita potencia desnecessária, como mostrou o
DPIrf que é um indicativo de eficiência. Como no corredor há muitas lojas, muitas
dessas lâmpadas são usadas como iluminação mais para a vitrine das lojas e
menos para o corredor em questão.
Nos conjuntos que pode-se verificar, houve um índice significativamente
maior de eficiência, visto que foram encontradas no local lâmpadas com maior
eficiência energética e melhor distribuídas ao longo do conjunto. Por essa
etiquetagem parcial de iluminação amostrar pouco dos vários conjuntos, o valor
final encontrado foi baixo. Caso fossem amostrados mais conjuntos, há chances
significativas de que a eficiência praticada dentro dos mesmos teria conceito
elevado (A ou B), e somando-se a área comum daria uma etiquetagem maior ao
edifício, visto que a área comum é maior que a área ocupada pelas duas salas
analisadas, porém significativamente menor que a área ocupada por, digamos,
todos os conjuntos de um ou dois andares, fazendo com que a área comum
influísse muito pouco no resultado final da iluminação.
A proposta de emissão da ENCE pode ser analisada pela administração do
condomínio. Porém, os autores do projeto acreditam que não seja a idéia para a
administração no momento pelo fato da classificação obtida.
Mesmo que não haja interesse por parte da administração do prédio para
obtenção da ENCE, a objetividade do trabalho foi atingida, pois se trata de um
trabalho novo, por parte de alunos em nível de graduação e que o foco principal é
a de divulgar o programa PROCEL Edifica.
99
7. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Ao final do presente trabalho de conclusão de curso, apresenta-se a
conclusão de tudo que foi estudado ao longo de todo projeto. Pequenas resenhas
e discussões foram citadas no decorrer do texto, principalmente no item 6.2 que
foi uma prévia do que será mostrado neste capítulo.
Espera-se que a leitura do texto seja agradável não apenas para indivíduos
do meio científico e acadêmico, mas para qualquer pessoa que se interesse pelo
tema abordado. Principalmente àquelas que têm uma consciência formada de que
o uso racional de energia é uma questão que deve ser de conhecimento de todos.
Não foi pretensão durante o trabalho, produzir um texto que sirva de norma
ou que seja absoluto na abordagem do tema, mais que sirva como mais uma
referência e que possa abrir caminho para novos estudos, melhorando cada vez
mais os conceitos de eficiência energética.
7.1. RESULTADOS ESPERADOS VERSUS RESULTADOS OBTIDOS
Durante a elaboração dos estudos previu-se que dentre as fases do
projeto, àquela que mais traria dificuldades de ser realizada, seria a coleta dos
dados e o processamento destes. No decorrer, viu-se que o principal empecilho
foi a autorização por parte da administração do prédio, para se dar início aos
estudos in loco. Isto demandou muito tempo de trabalho e acabou causando um
atraso na entrega do presente relatório.
Porém, este fato determinou uma conclusão importante do trabalho, ou
seja, a aplicação de um programa que relate as reais condições energéticas de
uma construção comercial já estabelecida nem sempre é bem vista por parte dos
proprietários do estabelecimento. O motivo aparente é o receio de ocorrer o que
foi descrito no Capítulo 6 – Resultados e Discussões – onde a análise do edifício
indicou o pior nível de eficiência energética estipulado pelo programa PROCEL
Edifica. A reação percebida pelos alunos elaboradores do projeto foi a de que
este tipo de informação deve ser omitida da sociedade para evitar possíveis
taxações e até punições pelo uso inadequado de energia.
100
Tanto que para se dar início as medições foi necessário a assinatura de um
termo que comprovasse a omissão de dados que pudessem vir a identificar as
instalações do edifício analisado.
Outro ponto importante foi a dificuldade de levantamento dos dados
técnicos necessários para realização dos cálculos. Edifícios que têm uma certa
idade, por vezes não possuem em seus arquivos todas as plantas do projeto ou
quando possuem, encontram-se em condições deploráveis por desleixo no
armazenamento. Para medições in loco foi necessário o agendamento de horários
fora do expediente comercial para que não atrapalhasse a dinâmica diária do
condomínio. Todos estes fatos acarretam em atrasos no cronograma e
dificuldades que se traduzem em custos. Apesar do projeto ter uma visão didática,
é de conhecimento geral que o tempo é um fator determinante no custeio de um
projeto. Um exemplo: se uma empresa de consultoria em energia fosse realizar o
mesmo trabalho que os graduandos realizaram, seria definido um cronograma
que, a priori, deveria ser cumprido, pois foi elaborado segundo um orçamento. O
atraso apresentado no decorrer do cronograma (como foi verificado na prática)
traria novos custos, encarecendo o projeto. Assim sendo, um projeto caro não é
atrativo para proprietários e administradores deste tipo de edificações.
Em relação às definições contidas no Manual de aplicação dos
regulamentos: RTQ-C e RAC-C, a complexidade dos requisitos analisados, bem
como a rigidez nos critérios de avaliação demonstraram-se fatores que também
diminuem o interesse pela aplicação do programa em edificações já existentes.
Contudo, o estudo em si foi satisfatório. Retomando aos objetivos
específicos citados no item 2.2, pode-se concluir que todos os pontos foram
atendidos, ou seja, a disseminação do programa PROCEL Edifica foi realizada.
Durante o projeto várias pessoas foram consultadas, tanto no edifício analisado,
quanto no ambiente acadêmico. Sempre com a explanação do objeto que se
tratava o programa. Notou-se o interesse destas pessoas pela idéia do programa
aliada ao cenário econômico-energético do país. Mesmo que a aplicação na
prática tenha sido um tanto quanto difícil e relutante por parte de algumas
pessoas.
A conformidade da metodologia apresentada pelo programa também foi
verificada, visto que todos os cálculos foram realizados, sem discriminação,
101
alteração ou exclusão nos critérios. Haja visto que houve dificuldades na coleta de
dados, mas como o programa encontra-se em fase de disseminação e
aperfeiçoamento, até o presente, o Manual do PROCEL Edifica demonstrou-se
viável, mas não perfeito. Talvez para o caso de aplicação em projetos em planta o
programa se mostre mais atrativo, porém, para edifícios prontos todos os pontos
citados acima acabam diminuindo o interesse por parte das pessoas, mesmo que
a primeira vista haja um desejo de aprofundamento no tema.
De acordo com os resultados obtidos, a classificação da envoltória foi uma
surpresa tanto para a administração do prédio como para os alunos autores do
projeto. Justamente por o edifício não ser tão antigo se comparado com outros
existentes, esperava-se que sua eficiência energética não se apresentasse em
níveis tão baixos. Contudo, há uma explicação científica para esse efeito.
Aproximadamente 80% da envoltória possui revestimento vítreo com um fator
solar relativamente alto (por ser do tipo “fumê”). Isso faz com que seja absorvida
uma grande quantidade de radiação UV, que sabemos, causa aquecimento.
Independentemente do edifício localizar-se em uma Zona Bioclimática com as
características da cidade de Curitiba, este aquecimento acarreta em um aumento
de consumo de energia para requisitos como iluminação e refrigeração. Este fato,
associado a forma e orientação do edifício, não favorecem uma eficiência
energética boa quanto a envoltória. Talvez por esse motivo não há um sistema de
refrigeração central, o que causaria um custo muito elevado na manutenção do
condomínio, encarecendo suas taxas e aluguéis.
Por uma questão de tempo e disponibilidade, pequenas idéias foram
sugeridas à administração do condomínio, que procurassem melhorias na
eficientização energética de todo o conjunto. Sendo assim, o objetivo de
melhorias também foi concluído de acordo com o imaginado.
Por fim, a obtenção da ENCE tornou-se inviável por razões óbvias, visto
que não é de interesse a divulgação de um condomínio que não atenda a níveis
razoáveis de eficiência energética, ainda mais em um edifício do porte do que foi
estudado.
102
7.2. RECOMENDAÇÕES E PROSPECÇÕES
A idéia deste último item é a de deixar a opinião dos autores para possíveis
melhorias nos procedimentos do programa PROCEL Edifica e sugestões para que
trabalhos futuros sejam realizados, sempre com a intenção de divulgar um
programa que tem muito potencial.
Primeiramente, para a administração do prédio, foram feitas sugestões que
viessem a aumentar a eficiência energética do mesmo, mas sempre dentro da
realidade da construção, que nunca conseguirá uma classificação de Nível A, pois
isso resultaria em uma mudança drástica no projeto físico do edifício. Sugestões
como a contratação de uma empresa especializada no assunto, para um estudo
mais aprofundado e aplicação de técnicas mais modernas poderiam surtir um
efeito satisfatório, há um custo dentro do orçamento do condomínio. Acredita-se
que medidas como o espelhamento do revestimento vítreo do prédio possa
causar um aumento significativo na classificação energética quanto a envoltória.
O sistema de condicionamento de ar, por ser independente para cada condômino,
não afeta os índices finais e, mesmo assim, para as duas salas analisadas nos
estudos, demonstrou-se com um ótimo nível de eficiência. Já a iluminação pode
passar por um processo de re-estruturação, onde a simples troca de lâmpadas já
traria um bom efeito. As salas analisadas já apresentaram um bom desempenho
energético quanto a iluminação, talvez por afetar diretamente os custos dos
condôminos.
Quanto aos conceitos definidos no programa PROCEL Edifica, as maiores
dificuldades se deram na coleta de dados e a rigidez dos critérios, o que torna o
Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C pouco atrativo à
condomínios construídos.
Tal situação indica um ponto que deve ser analisado pelos elaboradores do
programa PROCEL Edifica, de forma a flexibilizar as diretrizes do programa, para
que este possa ser mais atrativo e aplicável a estes casos.
De forma alguma concluímos que condomínios antigos estão taxados a
serem ineficientes e não possam ser aplicados as metodologias apresentadas no
programa, mas uma adaptação do programa a estes edifícios se mostraria de
grande ajuda no processo de divulgação do PROCEL Edifica.
103
Fica registrado, então, que não basta prever um regulamento que atenda
novas construções unicamente, mas sim que possa ser útil para àquelas já
construídas e que desejam, de alguma forma, melhorar sua eficiência.
A utilização da metodologia dada por simulação computacional também
merece maiores investimentos, uma vez que apenas um projeto, citado no
Capítulo 4.2 – Materiais e Métodos – tem o interesse de facilitar a análise por este
conceito. As ferramentas computacionais ainda são de difícil entendimento e
pouco “amigáveis” aos usuários, exigindo certo conhecimento em informática, o
que não é objetivo neste tipo de estudo. Espera-se que, com o tempo haja um
desenvolvimento maior nesta área.
Recomenda-se, também, que uma maior divulgação seja feita, pois se
verificou que apesar do programa ter praticamente 2 anos de existência, poucas
pessoas o conhecem, inclusive profissionais da área de engenharia, o que
demonstra que o próprio CREA deveria atuar na divulgação do programa. E
geralmente estas pessoas estão envolvidas no meio acadêmico. Assim como o
SELO PROCEL para eletrodomésticos é uma realidade no cotidiano de cada
cidadão, a ENCE também deve ser. Desse modo, cria-se uma corrente que visa o
uso adequado de energia, não só em aparelhos, mas em construções civis, seja
ela pública, privada, comercial ou residencial.
Finalmente, encerra-se o trabalho registrando a satisfação de se ter
chegado a conclusões pertinentes e que possam ser utilizadas em trabalhos
futuros, não só para alunos a nível de graduação, mas para técnicos, professores,
engenheiros e qualquer pessoa que se interesse pelo uso racional de energia
elétrica. Uma sugestão para trabalhos futuros é a aplicação dos conceitos deste
programa a instalações residenciais, com áreas menores que 500 m². Dessa
forma pode-se abrir caminho para mais uma vertente do programa PROCEL
Edifica.
104
8. BIBLIOGRAFIA E DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA
a) Documento de referência
[1] Regulamentação para Etiquetagem Voluntária do Nível de Eficiência
Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos. Versão aprovada
em agosto de 2008 pela Secretaria Técnica do GT-Edificações do Comitê Gestor
de Índices e Níveis de Eficiência Energética – CGIEE disponível no sítio
<www.labeee.ufsc.br> último acesso em 02/07/2010.
b) Documentos consultados
[2] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5413:
Iluminância de interiores. Rio de Janeiro, 1992.
[3] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220:
Desempenho Térmico de Edifícios Habitacionais. Rio de Janeiro, 2007.
[4] BALANÇO ENERGÉTICO NACIONAL 2009. Resultados Preliminares –
disponível no sítio <https://ben.epe.gov.br> último acesso em 30/06/2010.
[5] LAMBERTS Roberto; DUTRA Luciano; PEREIRA Fernando O.R. Eficiência
energética na Arquitetura 2.ed. São Paulo: ProLivros, 2004.
[6] Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica – disponível no
sítio <www.eletrobras.gov.br/procel> último acesso em 02/07/2010.
[7] REIS, Lineu Belico dos; CUNHA, Eldis Camargo Neves. Energia Elétrica e
Sustentabilidade aspectos tecnológicos, socioambientais e legais. Barueri-SP:
Manole, 2006.
[8] Agência Nacional de Energia Elétrica (Brasil). Atlas de energia elétrica do
Brasil. Agência Nacional de Energia Elétrica. – Brasília: ANEEL, 2002.
[9] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5410:
Instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro, 2005.
[10] MANUAL LUMINOTÉCNICO PRÁTICO. OSRAM
[11] Regulamento de Avaliação da Conformidade para Eficiência Energética
de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos – disponível no sítio
<www.inmetro.gov.br> último acesso em 02/07/2010.
[12] UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ. Sistema de Bibliotecas. Teses,
dissertações, monografias e outros trabalhos acadêmicos. Curitiba: Editora
UFPR, 2007 (Normas para apresentação de documentos científicos, 2).
105
[13] Eficiência Energética em Habitações de Interesse Social – Caderno 9 –
Mcidades- cartilha explicativa do Ministério das Cidades e Ministério de Minas e
Energia .
[14] GELLER, H. S. O uso eficiente da eletricidade: uma estratégia de
desenvolvimento para o Brasil. Rio de Janeiro: INEE – Instituto Nacional de
Eficiência Energética, 1994.
[15] KRUGER, E.; SHAFA,M., Consumo de energia em edifícios comerciais de
Curitiba: Medidas aplicadas em conservação de energia e monitoramento de
consumo Revista Educação e Tecnologia, 2002.
[16] MASCARÓ, JUAN L., MASCARÓ, LÚCIA. Incidência das variáveis
projetivas e de construção no consumo energético dos edifícios 2. ed. Porto
Alegre: Sagra-Dc Luzzatto, 1992.
[17] MOREIRA, Vinícius de A.. Iluminação & Fotometria – teoria e aplicação. 3.
ed. São Paulo: Edgard Blücher, 1987.
[18] PIRES, Adriano; BUENO, Julio; FERNÁNDEZ, Eloi Fernández y. Política
Energética para o Brasil propostas para o crescimento sustentável. Rio de
Janeiro: Nova Fronteira, 2006.
[19] MARTINS, Gilberto de Andrade; LINTZ, Alexandre, Guia para elaboração de
monografias e trabalhos de conclusão de curso. 1. Ed. São Paulo, Atlas,
2000.
[20] SILVA, Edna Lúcia da; MENEZES, Estera Muszkat, Metodologia da
Pesquisa e Elaboração de Dissertação. 3.ed. Florianópolis, UFSC, 2001.
[21] BRANDÃO, André Luiz; MUSA, Daniela Leal; FERNANDES, Clovis Torres,
Metodologia para Elaboração de Objetivos Instrucionais para o
Desenvolvimento de Cursos Hipermídia. Trabalho de conclusão de curso.
UFGRS, 2008.
[22] JUNIOR, Paulo Renato de Souza; HENRIQUES, Marcos Ejczis, Estudo e
Regulamentação da Etiquetagem Energética para edifícios comerciais e
públicos: Um Estudo de Caso no Edifício de Engenharia Elétrica da UFPR.
Trabalho de conclusão de curso. UFPR, 2009.
[23] www.labeee.ufsc.br último acesso em 02/07/2010
ANEXOS