ETIQUETAGEM DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS
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ETIQUETAGEM DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS Profª Drª Cláudia Naves David Amorim LACAM – Laboratório de Controle Ambiental e Eficiência Energética Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de Brasília [email protected] [email protected] PROGRAMA 1.INTRODUÇÃO 2.ETIQUETAGEM DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS 3.ETIQUETAGEM COMERCIAL 4.ETIQUETAGEM RESIDENCIAL 5.CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS Desenvolvimento sustentável... Mudança de paradigma introdução etiquetagem comercial residencial conclusão Sustentabilidade: palavra de ordem do milênio Eficiência Energética: uma das prioridades introdução etiquetagem comercial residencial conclusão Consumo energético no Brasil Fonte: Balanço Energético Nacional 2005 introdução etiquetagem comercial residencial conclusão Fonte: Adaptado de CEB, 2011 introdução etiquetagem CONSUMOS CRESCENTES NOS SETORES RESIDENCIAL E COMERCIAL comercial residencial conclusão Eficiência energética em edifícios Eficiência energética Obtenção de um serviço com baixo dispêndio de energia. Um edifício quando proporciona das mesmas condições ambientais que outro com menor consumo de energia, é mais eficiente. (LAMBERTS et al, 1997) Racionamento Conceito mutilador da qualidade de vida (MARQUES, HADDAD e MARTINS, 2006) Eficiência energética ≠ racionamento de energia introdução etiquetagem comercial residencial conclusão Eficiência energética garante conforto ambiental? Eficiência energética deve, por princípio, garantir qualidade (conforto ambiental) Mas... - O conforto ambiental exige estratégias que podem ir além da eficientização - Muitas vezes não é possível obter conforto com estratégias passivas - Equipamentos e tecnologias devem ser o mais eficientes possível, mas como complemento de um bom projeto arquitetônico introdução etiquetagem comercial residencial conclusão Eficiência Energética em Edificações (EEE) Até pouco tempo: conceito ligado aos sistemas – iluminação e ar condicionado HOJE: ARQUITETURA TEM PAPEL FUNDAMENTAL Parte do consumo energético deve-se ao desperdício de energia, conseqüência da escolha de padrões arquitetônicos inadequados ao contexto climático... •Projeto concebido adequadamente desde o início: 50% de economia •Reformas – potencial de 30 a 50% de economia introdução etiquetagem comercial residencial conclusão BRASÍLIA... transformação das fachadas (espelhos) Edificações comerciais, de serviços e públicas introdução etiquetagem comercial residencial conclusão BRASÍLIA... transformação das fachadas (fechamento com vidros) Edificações residenciais introdução etiquetagem comercial residencial conclusão 12 A metamorfose da arquitetura... Antes depois... Brises originais Pele de vidro Setor Bancário Sul - Brasília Coletor solar?? TRE - Brasília Controle solar Elementos de proteção solar em 237 edifícios de escritórios em Brasília (Silva, 2007; Lima, 2010) Edifícios localizados no Setor de Autarquias Norte e Sul (SAUN/SAUS), Setor Bancário Norte e Sul (SBN/SBS), Setor de Rádio e Televisão Sul (SRTVS), Setor de Grandes Áreas Sul(SGAS), Setor de Edifícios Públicos Sul (SEPS), Setor de Administração do DF1 (SADF), Setor de Administração Federal Sul (SAFS), Esplanada dos Ministérios e Praça dos Três Poderes. introdução etiquetagem comercial residencial conclusão Projeto para eficiência energética (edifício novo ou retrofit) COMO? Reduzir demanda – de resfriamento, ventilação, iluminação ARQUITETURA Atender à demanda se possível com meios passivos – ventilação natural, resfriamento por ventilação noturna, iluminação natural, etc ARQUITETURA Atender à demanda remanescente através de meios mecânicos/elétricos eficientes e bem controlados SISTEMAS E AUTOMAÇÃO (BURTON, 2001) introdução etiquetagem comercial residencial conclusão O projeto eficiente: COMPLEXO EXIGE MAIOR METODOLOGIA EXIGE MAIOR DETALHAMENTO EXIGE FORMAÇÃO ESPECÍFICA E PARTICIPAÇÃO DE ESPECIALISTAS, ÀS VEZES Realiza um “compromisso” entre as várias exigências projetuais, Ed. Comercial - Malásia Arq. Ken Yeang otimizando o projeto introdução etiquetagem comercial residencial conclusão Questões relacionadas ao projeto: Implantação: Orientação e assentamento no terreno Forma: compacidade, área de superfície exposta, profundidade Envoltória: - proporção e dimensão das aberturas - elementos de proteção e controle Materiais: fator solar, transmitância térmica, isolamento térmico, transmissão da luz visível Componentes e estratégias complementares Iluminação artificial, condicionamento de ar, controles e automação introdução etiquetagem comercial residencial conclusão Implantação e orientação: Esplanada dos Ministérios - Brasília introdução etiquetagem comercial residencial conclusão Eficiência energética em edificações: histórico Lei nº10.295, de 17 de outubro de 2001 Dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia Visa desenvolver a eficiência energética no país Decreto nº 4.059, de 19 de dezembro de 2001 Regulamenta a Lei no 10.295 (Lei da Eficiência Energética) Institui o Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência Energética – CGIEE Os níveis mínimos de eficiência energética deverão ser estabelecidos segundo regulamentação específica O MME constitui um Grupo Técnico que adota procedimentos para avaliação da eficiência energética das edificações e cria indicadores técnicos referenciais do consumo de energia destas edificações introdução etiquetagem comercial residencial conclusão E por fim... REGULAMENTO TÉCNICO DA QUALIDADE DO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS COMERCIAIS, DE SERVIÇOS E PÚBLICOS BRASIL Entra no grupo de países que classificam a EE das suas edificações introdução etiquetagem comercial residencial conclusão OS REGULAMENTOS : RTQ-C e RTQ-R Foram desenvolvidos a partir de estudos de mais de 6 anos por Universidades Federais (LABEEE - UFSC e representantes de outras universidades) Totalmente pensado para a realidade brasileira, contemplando a diversidade de climas, tipologias e sistemas construtivos encontrados em nosso território. introdução etiquetagem comercial residencial conclusão OS REGULAMENTOS : RTQ-C e RTQ-R Quais tipologias são avaliadas? • Regulamento Técnico da Qualidade (RTQ-C) do Nível de Eficiência Energética de Edificações Comerciais, de Serviços e Públicos – primeiras etiquetas em 2009. • Regulamento Técnico da Qualidade (RTQ-R) do Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais – primeiras etiquetas em 2010. introdução etiquetagem comercial residencial conclusão RTQ-C Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Públicos, Comerciais e de Serviços • especifica requisitos técnicos, bem como os métodos para classificação de edifícios comerciais, de serviços e públicos quanto à eficiência energética. PUBLICADO POR PORTARIA MDIC Nº 163, EM 08/06/2009 introdução etiquetagem comercial residencial conclusão RTQ-C A etiqueta poderá ser outorgada para: Novas Edificações Edificações Existentes • acima de 500m2 • atendidas por tensão igual ou superior a 2,3 kV AS PRIMEIRAS ETIQUETAS FORAM LANÇADASEM 02 DE JULHO DE 2009 Etiqueta Nacional de Conservação de Energia - ENCE introdução etiquetagem comercial residencial conclusão RTQ-C Método Prescritivo Níveis de eficiência (de A a E) para 3 quesitos: Pontuação final a partir da equação geral ENVOLTÓRIA + ILUMINAÇÃO + CONDICIONAMENTO DE AR + BONIFICAÇÃO introdução etiquetagem comercial residencial conclusão O RTQ-C: CERTIFICAÇÃO introdução GERAL PARCIAL • Edifício, sala ou pavimento completo • Envoltória • Envoltória + Sistema de Iluminação • Envoltória + Sistema de condicionamento de ar etiquetagem comercial residencial conclusão O RTQ-C: adaptação ao clima Zona Bioclimática “região geográfica homogênea quanto aos elementos climáticos que interferem nas relações entre ambiente construído e conforto humano de acordo com a NBR 15220 – Parte 3. .“ Na NBR 15.220 há uma lista com 330 cidades. introdução etiquetagem comercial residencial conclusão O RTQ-C: PRÉ-REQUISITOS GERAIS •circuito elétrico com possibilidade de medição centralizada por uso final; • aquecimento solar de água com coletor e reservatório térmico ou aquecedores a gás individuais com classificação A ou bomba de calor ou aquecimento por reuso de calor; •aquecimento solar de água, aproveitamento da área disponível; máximo A ou B A A •controle inteligente de tráfego; A • bombas de água centrífugas do PBE A Válidos para obter a classificação geral introdução etiquetagem comercial residencial conclusão O RTQ-C: ENVOLTÓRIA MATERIAIS MORFOLOGIA ASPECTOS DA ARQUITETURA ABORGAGEM NO RTQ-C FUNÇÃO Regulamento Específico: Comercial FORMA Fator de Forma e Fator de Altura ORIENTAÇÃO Percentual de Abertura (PAFt) ABERTURAS Percentual de Abertura (PAFt) PROTEÇÕES SOLARES Ângulos de Sombreamento (AVS e AHS) FECHAMENTOS OPACOS Transmitância e Absortância (pré-requisitos) FECHAM. TRANSLÚCIDOS Percentual de Abertura (PAF) e Fator Solar IMPLANTAÇÃO Se tem importância significativa, comprovar por simulação introdução etiquetagem comercial residencial conclusão O RTQ-C: ENVOLTÓRIA Envoltória (fachadas + cobertura) Cálculo do indicador de consumo : área de janelas existência e dimensão de proteções solares tipo de vidro dimensões da edificação (forma, compacidade) zoneamento bioclimático brasileiro introdução etiquetagem comercial residencial conclusão O RTQ-C: ENVOLTÓRIA Envoltória (fachadas + cobertura) Pré-requisitos : transmitância térmica das fachadas e coberturas absortância dos revestimentos externos aberturas zenitais introdução etiquetagem comercial residencial conclusão O RTQ-C: avaliação de materiais Cada uma das camadas de um fechamento opaco tem uma resistência térmica diferente. O inverso da resistência total do fechamento é a transmitância térmica. RTQ avalia: • Transmitância da Cobertura •Transmitância das Paredes externas introdução etiquetagem comercial residencial conclusão O RTQ-C: avaliação de materiais Trecho da Tabela de Transmitâncias, capacidade térmica e atraso térmico (norma NBR 15220-3 ) introdução etiquetagem comercial residencial conclusão O RTQ-C: avaliação de materiais RTQ avalia: • Absortância da Cobertura •Absortância das Paredes externas A absortância (α) é tabelada ou medida Fonte: LAMBERTS, R. PEREIRA, F. e DUTRA, L., Eficiência Energética na Arquitetura, PW ed., São Paulo, 1997 introdução etiquetagem comercial residencial conclusão O RTQ-C: avaliação de materiais - vidros Fator Solar O FS é fornecido pelo fabricante introdução etiquetagem comercial residencial conclusão O RTQ-C: SISTEMA DE ILUMINAÇÃO Densidade de potência instalada para iluminação em cada ambiente (DPI=W/m²) Pré-requisitos de iluminação: ABC AB Circuito exclusivo para iluminação; Acionamento independente de luminárias próximas à entrada de luz natural A Ambientes com área maior que 250m² devem possuir dispositivo de desligamento automático Para obtenção de nível A os três pré-requisitos devem ser atendidos introdução etiquetagem comercial residencial conclusão O RTQ-C: SISTEMA DE CONDICIONAMENTO DE AR Ar Condicionado de janela ou split: Classificação adotada no Programa Brasileiro de Etiquetagem Pré-requisito nível A: ar condicionado de janela ou unidades condensadoras de split devem ter sombreamento permanente Sistema de condicionamento de ar central: Classificação baseada na eficiência dos equipamentos fornecida pelo fabricante. introdução etiquetagem comercial residencial conclusão O RTQ-C: BONIFICAÇÕES Outros sistemas energeticamente eficientes . Até 1 ponto (de 0 a 1) somado à pontuação geral Iniciativas que podem elevar a classificação da edificação . Iniciativas justificadas e a economia comprovada • Uso racional de água: economia mínima de 40%; • Aquecimento solar: fração solar mínima de 70%; • Fontes renováveis de energia (eólico, fotovoltaico): economia mínima de 10%; •Cogeração: economia mínima de 30%; • Inovações que promovam a eficiência energética: economia mínima de 30%. introdução etiquetagem comercial residencial conclusão EDIFÍCIOS ETIQUETADOS introdução etiquetagem comercial residencial conclusão CENTRO DE TECNOLOGIAS SOCIAIS PARA A GESTÃO DA ÁGUA CETRÁGUA introdução etiquetagem comercial residencial conclusão FACULDADE DE TECNOLOGIA NOVA PALHOÇA – FATENP Santa Catarina introdução etiquetagem comercial residencial conclusão NOVO TERMINAL RODOFERROVIÁRIA DE BRASÍLIA LACAM - UnB introdução etiquetagem comercial residencial conclusão NOVA SEDE DO CONFEA CONSELHO FEDERAL DE ENGENHARIA, ARQUITETURA E AGRONOMIA – BRASÍLIA -DF OFICIALIZADO EM JANEIRO DE 2012 em breve LACAM - UnB Edifício Sede IV – Banco do Brasil – Brasília DF OFICIALIZADO EM NOVEMBRO DE 2011 LACAM - UnB Estudos: sombreamento nas aberturas Otimização e adequação dos elementos existentes (brises) mantendo o padrão PERÍODO DO ANO 22 Jun 24 Jul / 21 Mai 28 Ago / 16 Abr 24 Set / 21 Mar 20 Out / 23 Fev 22 Nov / 21 Jan 22 Dez HORAS DE SOL 11:00 / 17:30 11:30 / 17:30 13:00 / 17:45 14:00 / 18:00 15:30 /18:00 sem ins. dir. sem ins. dir. SITUAÇÃO ATUAL Brise horizontal. Auto sombreamento do edifício Sombreamento dos brises existentes Soluções propostas (Exemplo) Existente Proposta Otimização Do Desempenho Térmico e Energético da Envoltória Intervalos dos níveis de eficiência Eficiência A B C D E lim mín - 212.12 264.23 316.35 368.47 lim máx 212.11 264.22 316.34 368.46 - IC = 196 A envoltória do edifício obterá Etiqueta A, com os brises propostos Vistas internas com novos brises otimizados MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA, BRASÍLIA - DF • Esplanada Sustentável • Edifícios tombados • Poucas possibilidades de intervenção Etiqueta de eficiência energética: situação atual SISTEMA ENVOLTÓRIA ILUMINAÇÃO CONDICIONAMENTO DE AR ETIQUETA GERAL ETIQUETA ATUAL C D C C Possibilidades de melhoria SISTEMA ENVOLTÓRIA SISTEMA DE ILUMINAÇÃO ETQ ATUAL Hipótese 1 Hipótese 2 Hipótese 3 C B B B D C D B C C B B C B B* A SISTEMA DE CONDICIONAMENTO DE AR GERAL Foram feitas propostas de intervenção, de forma a melhorar a Etiqueta do edifício, que poderá chegar a “A”. Nova sede Caixa Seguros ESTUDOS PARA ADEQUAÇÃO DO PROJETO A edificação é caracterizada por formato irregular com fachadas curvas nas orientações Nordeste/Sudoeste. Suas fachadas não apresentam saliências, recortes ou reentrâncias, sendo mais caracterizada por planos inteiriços recobertos por vidros. Não existem elementos de proteção solar. Resultados Com os dados levantados, foi calculada a Etiqueta do Nível de Eficiência Energética da Envoltória do edifício, considerando o projeto atual, através da planilha desenvolvida pelo LACAM. A Etiqueta calculada, ainda sem o cálculo dos pré-requisitos, foi “B” CLASSIFICAÇÃO DE DESEMPENHO ENERGÉTICO DA ENVOLTÓRIA Dados do edifício Área de cobertura do edifício (m²) Área de projeção do edifício (m²) Área total de piso (m²) Área da envoltória (m²) Ângulo Vertical de Sombreamento (graus) Ângulo Horizontal de Sombreamento (graus) Percentual de Abertura na Fachada (adimensional) Volume total da edificação (m³) Fator solar Zona Bioclimática Indicador de consumo (adimensional) Apcob Ape Atot Aenv AVS AHS PAFT Vtot FS 1257,02 1041,92 20838,54 12521,03 0,00 0,00 0,32 74577,19 0,26 Intervalos dos níveis de eficiência (tabela 3.4, p.26) Eficiência A lim máx 121,95 lim mín 133,53 Comportamento dos parâmetros Obs1.: as linhas coloridas correspondem aos limites de classificação. C D E 174,08 226,18 226,19 278,30 278,31 - FATOR DE FORMA de cálculo (Aenv/Vtot): FATOR DE ALTURA (Apcob/Atot): 4 IC B 121,96 174,07 B B 0,17 0,06 Indicações para melhoria da Etiqueta da Envoltória Alternativa 1: A Alteração do Fator Solar dos vidros 0,26 para 0,21 e diminuição de 30% do Percentual de Abertura do edifício . Isto significaria a subtração de 44cm nas janelas dos ambientes, fazendo com que elas apresentem 1m de altura ao invés de 1,44m Isto significa a alteração do Coeficiente Solar (fornecido pelo contratante) de 0,3 para 0,24. Alternativa 2: A Diminuição de 40% do Percentual de Abertura do edifício . Para obtenção da etiqueta “A” sem alteração da especificação dos vidros, deve-se diminuir em 40% as aberturas do edifício (Paft passa a ser 0,19). Neste caso, as janelas teriam somente 0,86m de altura ao invés dos 1,44m previstos no projeto original. Porém, para Etiqueta Geral atingir nível “A”, não necessariamente a envoltória deve ser “A”. ENVOLTÓRIA + ILUMINAÇÃO + CONDICIONAMENTO DE AR + BONIFICAÇÃO Ao todo, há 26 edifícios comerciais, públicos ou de serviços etiquetados http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/tabelas-comerciais.pdf introdução etiquetagem comercial residencial conclusão RTQ-R Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Residenciais • especifica requisitos técnicos, bem como os métodos para classificação de edifícios residenciais unifamiliares, multifamiliares e áreas comuns. introdução etiquetagem comercial PUBLICADO POR PORTARIA MDIC Nº 449 DE 25 DE NOVEMBRO DE 2010 residencial conclusão RTQ-R Requisitos segundo os usos da edificação Unidades habitacionais autônomas: Edificações unifamiliares; Edificações multifamiliares; Áreas de uso comum; uso eventual; uso frequente. introdução etiquetagem comercial residencial conclusão RTQ-R: etiquetagem Unidades Habitacionais Autônomas introdução etiquetagem comercial residencial conclusão RTQ-R: etiquetagem Edifícios Multifamiliares Cada apartamento é uma unidade autônoma e a etiqueta geral do edifício é uma ponderação da classificação de todas as unidades. introdução etiquetagem comercial residencial conclusão RTQ-R: etiquetagem Requisitos segundo os sistemas Envoltória; Arquitetura bioclimática Iluminação natural; Ventilação natural; Iluminação artificial; Equipamentos eficientes (PBE) Ventilação mecânica; Condicionamento artificial; Equipamentos Sol e uso racional da água introdução Aquecimento de água (chuveiro eletrico é E) Uso racional de água para consumo; etiquetagem comercial residencial conclusão Ao todo, foram etiquetados 55 edifícios residenciais, entre residências unifamiliares, multifamiliares e áreas comuns. http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/residenciais.asp introdução etiquetagem comercial residencial conclusão introdução etiquetagem comercial residencial conclusão introdução etiquetagem comercial residencial conclusão introdução etiquetagem comercial residencial conclusão LABORATÓRIOS BRASILEIROS Rede de eficiência energética – R3E UFPA UFC UFRN CE PA RN AL UFAL BA DF UFMG LACAM UnB MG MS Acreditação UFV Multiplicador SP UFMS RJ UFF Multiplicador ênfase ventilação SC UFPel UFPel RS UNICAMP UFSC LACAM Laboratório de Controle Ambiental e Eficiência Energética - FAU/UnB • Coordenação: Profa. Cláudia Naves David Amorim Equipe de Etiquetagem FAU | UnB Coordenação Cláudia Naves David Amorim Arquitetos: Prof. Caio Frederico e Silva Milena Sampaio Cintra Renata Albuquerque Maciel Julia Teixeira Fernandes Gustavo Luna Sales Estagiários: Adriano Izabela Hanna Samara CONCLUSÃO e PERSPECTIVAS: •Etiquetagem de edifícios: balizador para novos projetos e reabilitação de edifícios públicos, comerciais, de serviços e residenciais •A atenção volta-se não somente para a eficiência energética, mas para a qualidade ambiental •Embrião para futura certificação brasileira introdução etiquetagem comercial residencial conclusão CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS •Parcerias indústria/projetistas/academia •Legislação e incentivos •Capacitação profissional •Disseminação de informações •Poder público - exemplo introdução etiquetagem comercial residencial conclusão Obrigada pela atenção! [email protected] introdução etiquetagem comercial residencial conclusão
