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ALTERNATIVAS ARQUITETÔNICAS PARA O AUMENTO DA

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1. 220 Substitui o da laje da cobertura 492 193 74 551 55 408 149 234 1 245 020 Tabela 4 20 Resultados das alternativas de coberturas simuladas no VisualDOE Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Caso Base Redu o Acr scimo Alternativas Ar Cond Total Inclus o de duas placas de isopor na laje de piso de cobertura 0 87 0 54 Alternativas de coberturas simuladas no VisualDOE mBase Case 1260000 E Inclus o de duas placas de isopor DO Prote o externa 1240000 prismas 1230000 g P rgulas 2 50m 1250000 1220000 m P rgulas 4 00m 1210000 o c s E x E Subst telha por 1200000 vegeta o 1190000 E Subst piso cob por vegeta o Gr fico 4 4 Gr fico de barras representando os consumos de energia el trica KWh entre base case e as altera es de coberturas no edif cio existente desagrupadas Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 5 5 2 Cen rio 2 Altera es de fachada no edif cio existente Optou se por fazer simula es com sombreamentos externos s o elas a inclus o de rvores para sombreamento das fachadas nordeste e noroeste que foram escolhidas por apresentarem grande incid ncia solar direta e por serem pouco protegidas por rvores ou edifica es vizinhas o edif cio baixo em torno de 15m por isso a 221 op o de sombrear com rvores externas uso de brise
2. necess rio reduzir o consumo de energia para as cargas regulares do projeto existente denominado edif cio real quando comparado com o projeto adaptado para atender s normas ASHRAE 90 1 2007 Neste trabalho pretende se demonstrar atrav s da simula o a import ncia dessa adapta o no desempenho t rmico energ tico da edifica o focando o aspecto da efici ncia energ tica Colaborando para difundir informa es necess rias a projetos de edifica es adequadas ao clima e desta forma reduzir o consumo de energia el trica O projeto deve propor uma s ntese criativa entre antigas t cnicas de constru o e a moderna tecnologia utilizando a efici ncia energ tica aliada rentabilidade econ mica e desta forma contribuir socialmente Embora a abordagem deste trabalho seja setorial o problema complexo e demanda uma forma de atua o integrada Pois existem v rios aspectos que apontam para uma diversidade de situa es geradoras de impactos ambientais relacionados edifica o tanto na constru o quanto em sua opera o 3 3 1 Projeto Material e Sistema Construtivo Todo o empreendimento visando constru o de uma edifica o requer estudos que devem ser iniciados desde a concep o do projeto na fase do planejamento denominado na arquitetura de programa passando pela sua constru o e avan ando 91 continuamente durante toda sua ocupa o Os processos devem ser conduzidos conforme planejamen
3. edifica o deveriam ser desenvolvidos no Brasil Sua import ncia crescente embora atualmente o custo ainda seja elevado seria interessante para futuros desdobramentos 287 REFER NCIAS BIBLIOGRAFICAS ABNT Associa o Brasileira de Normas T cnicas NBR 5413 Ilumin ncia de interiores ABNT 1991 NB 10 NBR 6401 Instala es centrais de ar condicionado para conforto ABNT 1980 Parte 2 M todos de c lculo da transmit ncia t rmica da capacidade t rmica do atraso t rmico e do fator de calor solar de elementos e componentes de edifica es ABNT 2003 ABRAVA revista Refrigera o ar condicionado ventila o e aquecimento S o Paulo ABRAVA No 169 Ano 23 A F Tzikopoulos M C Karatza J A Paravantis Modeling energy efficiency of bioclimatic buildings Energy and Buildings v 37 pp 529 544 2005 AGRA Filho Severino Soares Os Estudos de Impactos Ambientais no Brasil uma an lise de sua efetividade M Sc Tese Universidade Federal do Rio de Janeiro COPPE Rio de Janeiro 1991 ALUCCI Marcia Peinado et al Desempenho T rmico e Luminoso de Vidros e Policarbonatos Projeto de pesquisa do Departamento de Tecnologia da FAU USP Dispon vel em http www usp br fau deptecnologia docs bancovidros 1 htm Acesso em agosto de 2006 ARAUJO Lu s Ot vio Cocito M todo para a previs o e controle da produtividade da m o de obra na execu o de formas arma o con
4. o de energia no pa s Essas barreiras afetam todos os setores embora sua import ncia 12 Ver defini o no segundo cap tulo desta disserta o 54 varie de setor para setor As barreiras mais importantes at recentemente s o listadas abaixo e instabilidade econ mica desestimula an lises de ciclo de vida e investimentos ao longo prazo e estimula um fornecimento de custo inicial m nimo e falta de competi o pre os subsidiados da eletricidade e falta de consci ncia quanto a efici ncia energ tica pelo usu rio final por falta de informa o e responsabilidades divididas quem escolhe o equipamento a ser comprado pode n o ser a mesma pessoa respons vel pelo pagamento dos custos de energia e falta de tecnologia adequada ou de infra estrutura e falta de incentivos financeiros para as utilidades e consumidores para comprar um equipamento mais eficiente e sensibilidade ao custo inicial Algumas dessas barreiras foram reduzidas nos anos passados infla o falta de consci ncia e condi es gerais Os mercados se abriram e a competi o come ou a surgir Muitos consumidores agora pagam pre os relativamente altos para a eletricidade e a consci ncia e disponibilidade de medidas de efici ncia energ tica aumentaram De qualquer forma diante do contexto brasileiro e global permanece relevante refor ar as medidas no sentido de combate ao desperd cio de todas as formas de energia atrav s da redu o de p
5. o direta antes de sua penetra o pelo vidro evitando o efeito estufa Como o edif cio todo envidra ado em suas fachadas as prote es solares externas s o recursos de grande import ncia para reduzir os ganhos t rmicos Nas simula es utilizando brises verticais em vidro laminado refletivo verde como o da fachada constatou se uma economia na ordem de 0 46 Lembrando que os mesmos foram dimensionados para n o bloquear demais a luz natural A utiliza o de prote o externa para prismas centrais permitindo ventila o mostrou se interessante bem como uma simula o utilizando p rgolas de concreto afastadas de 50 em 50cm 253 com profundidade de 2 50m e 4 00m com utiliza o de vegeta o perene sobre as mesmas A coloca o de mais rvores para sombreamento externo das fachadas especialmente relevante nas fachadas com maior incid ncia solar no caso a Leste e a Oeste torna se interessante Neste caso as copas das rvores sombreiam a fachada do edif cio evitando o ganho solar por radia o direta nessas superf cies Se fossem somadas as redu es no consumo de energia causadas pelas referidas simula es alcan ar se ia um total de 7 27 Esta conta n o representa exatamente a realidade um valor subestimado pois este n o pode ser um c lculo linear j que uma medida interage com a outra aumentando o benef cio total As prote es internas tamb m s o utilizadas nas simula es representadas pel
6. 5 pp 28 32 1986 La ROVERE E L COSTA R C nergie et Ecod veloppement au Br sil Rio 10 Johannesburg Energie et Ecod veloppement 2002 LEVINE M D et al Energy and energy efficiency in buildings a global analysis In ACEFE Summer Study on Energy Efficiency Montrey 1996 Electricity end use efficiency experience with technologies markets and policies throughout the world Energy vol 20 1995 LOMARDO L L B Estudo Para uma Regula o de Estimulo a Efici ncia Energ tica dos Edif cios Rio de Janeiro COPPE UFRJ PPE 2000 Consumo de Energia nos grandes pr dios comerciais estudo de casos Rio de Janeiro COPPE UFRJ 1988 LORA Electro Eduardo Silva Preven o e Controle da Polui o nos Setores Energ tico Industrial e de Transporte Bras lia ANEEL 2000 LOVINS A Energy Controversy Softpath Questions and Answers San Francisco Friend Earth 1979 M KARAVASILI Heating air conditioning in Greek Weekly Bulletin Techinical Chamber of Greece vol 2125 novembro 2000 293 MACHADO A C Energy and Information in Society 1 ed Ann Harbor UMI Dissertation Services A Bell and Howel Co l v 1 365 p 1994 MACHADO A C MILLER R E Empirical relationships between the energy and the information segments of the US economy Energy Policy Londres v 25 n 11 pp 913 921 1997 MACHADO Campos Aluisio Pensando a Energia Rio de Janeiro Eletrobr s 1998 M
7. 77 695 57 752 154 874 1 276 719 40 infiltr 24 Simula o Tijolo isopor 40 de vidro incolor 6mm esta op o similar vig sima segunda simula o diferenciando apenas o material das paredes foi acrescentado placas de isopor na face interna com argamassa armada para sustenta o Os materiais das paredes apresentam as seguintes composi es e especifica es t cnicas nesta simula o Tabela 4 27 Dados t cnicos da parede PARALV efic 221 Fonte Elabora o pr pria a partir de Cadernos do PROARQ 6 Parede Espessura m W m C p kg m c kg C Pintura clara externa a 40 Argamassa de 0 025 1 130 2000 800 cimento Tijolo furado 0 100 0 670 1250 880 Isopor 0 050 0 032 15 1200 Argamassa armada 0 020 1 500 2200 1000 de cimento Pintura clara interna o 40 Tabela 4 28 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e tijolo isopor 40 de vidro incolor 6mm Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Tijolo isopor 40 de vidro 520 751 78 043 57 965 153 562 1 283 955 incolor 6mm Causou estranheza o fato desta simula o utilizando isopor internamente com isolamento de paredes ter apresentado um aumento no consumo de energia el trica anual d
8. o 5 3 Equa o do fluxo t rmico total que atravessa o fechamento opaco xiv 49 50 50 69 70 103 104 198 199 199 220 230 232 238 258 258 268 46 261 262 270 INTRODU O As crescentes necessidades humanas e seu atendimento adequado tendo como restri es fatores ambientais econ micos e sociais s o a principal motiva o para a busca de solu es planejadas na rea de energia ou recursos naturais de forma geral Hoje em dia a maneira mais econ mica de investir em energia investir em efici ncia energ tica A efici ncia est diretamente correlacionada com a redu o de rejeitos do processo de transforma o e convers o da energia tornando a arquitetura menos agressiva ao meio ambiente Diversos autores ROSENFELD 1997 CLARCKE 1993 LOVINS 1979 defendem o aumento da efici ncia energ tica nas edifica es como uma a o com elevados benef cios para a sociedade Em muitos pa ses a indu o conserva o de energia t m sido feita atrav s de normas e regula es que obrigam os mesmos a atenderem n veis m nimos de desempenho inclusive prescrevendo as caracter sticas de seus equipamentos e componentes de constru o No Brasil o Decreto n 4059 de 19 de dezembro de 2001 emitido pelo Presidente da Rep blica regulamentou a Lei 10295 de 17 de outubro de 2001 que disp e sobre a Pol tica Nacional de Conserva o e Uso Racional de Energia e d outras provid ncias
9. o al m da pot ncia instalada s o considerados os seguintes aspectos divis o dos circuitos contribui o da luz natural e o desligamento autom tico do sistema de ilumina o A forma do volume reas dos ambientes e o sistema de ilumina o caracterizado pelo conjunto lumin ria l mpada e reator tamb m s o ponderados Ou seja s o avaliados a efici ncia e o projeto luminot cnico Na classifica o do sistema de condicionamento de ar o sombreamento das unidades condensadoras levado em conta al m da efici ncia dos equipamentos que deve ser avaliada pelo PBE Inmetro O resfriamento de ar de cada zona t rmica dever ser individualmente controlado por termostatos respondendo temperatura do ar da referida zona A automa o deve ser considerada para acionar ou desativar o sistema Sistemas de condicionamento de ar servindo diferentes zonas t rmicas destinadas opera o ou ocupa o n o simult nea devem ser divididos em reas isoladas Todos esses itens interferem diretamente na efici ncia energ tica da edifica o e devem ser considerados inicialmente no projeto Este processo de implementa o do Programa de Etiquetagem para Edif cios Comerciais de Servi os e P blicos est sendo ampliado para edifica es residenciais As atualiza es est o previstas para ocorrer de forma peri dica As vers es futuras dos regulamentos ir o permitir que inova es sejam incorporadas m todos de avalia o sejam melhora
10. o dos materiais de constru o e acabamentos dos blocos teve se que fazer algumas simplifica es pois o programa admite apenas um tipo optou se sempre pelo material mais significativo ou seja o de maior uso o mais expressivo Por exemplo na descri o dos pisos dos blocos dos primeiro e secundo pavimentos utilizou se carpete embora existam banheiros cujo piso cer mico Por m como mais de noventa por cento do piso carpete desprezou se a cer mica Utilizou se a caracteriza o geom trica do edif cio feita por pol gonos a partir de arquivos anteriormente existentes no AutoCAD desenvolvidos pela equipe de 177 arquitetura projetista do empreendimento O VisualDOE identifica imagens de pol gonos desenhados neste software vers o inferior a 12 exportados no formato DXF Surgiu ent o a primeira dificuldade o VisualDOE n o aceitou a inser o de todo o pavimento como um bloco Dividiu se cada bloco original correspondente a um pavimento em tr s blocos exceto subsolo e telhado deixando um pequeno espa o entre eles para que a caracteriza o geom trica pudesse ser conclu da com xito fato que originou quatorze blocos ao inv s dos cinco iniciais Com rela o ao posicionamento vertical dos blocos cada bloco neste caso representa tr s reas de um mesmo pavimento exceto subsolo e telhado tem se cinco pavimentos e a casa de m quinas dos elevadores telhado procurou se fazer com que os v rtices dos pol g
11. o predial SAP ainda se recente de profissionais adequadamente formados e de regras e pr ticas claras nas rela es projetista cliente e fabricante cliente Na opini o de Darren Shipard em geral os sistemas vendidos na maior parte dos edif cios de escrit rios tem muito mais marketing do que efici ncia e utilidade E ainda em sua opini o o problema foi ter havido muitas empresas comercializando os ditos sistemas para edif cios inteligentes O mercado saturou rapidamente e a realidade n o estava l Os profissionais que atuam em projetos e manuten o de sistemas nem sempre tem conhecimentos integrados de mec nica instala es prediais el trica eletr nica e instrumenta o considerados requisitos b sicos para atender as demandas do mercado Ou s o egressos da rea comercial das empresas fabricantes com foco nos aspectos comerciais ou da rea de automa o industrial com foco nos aspectos t cnicos do problema Existindo poucos profissionais que conseguem aliar os dois aspectos no Brasil Atualmente a predomin ncia no mercado e a dos profissionais oriundos da rea comercial que trabalham em parceria com os fabricantes em geral empresas multinacionais que se valem da inexperi ncia dos clientes e contratantes de projetos e 83 sistemas para disseminar sistemas fechados do ponto de vista da opera o Encarecendo sobre maneira a manuten o do sistema geralmente feita pelo fabricante e repassada para
12. q H i CO f IE Instituto Alberto Luiz Coimbra de U F RJ P s Gradua o e Pesquisa de Engenharia ALTERNATIVAS ARQUITET NICAS PARA O AUMENTO DA EFICI NCIA NO USO DE ENERGIA EL TRICA POR EDIF CIOS COMERCIAIS Marcia Marques de Queiroz Carvalho Tese de Doutorado apresentada ao Programa de P s gradua o em Planejamento Energ tico COPPE da Universidade Federal do Rio de Janeiro como parte dos requisitos necess rios obten o do t tulo de Doutor em Planejamento Energ tico Orientador Emilio Lebre La Rovere Rio de Janeiro Fevereiro de 2011 ALTERNATIVAS ARQUITET NICAS PARA O AUMENTO DA EFICI NCIA NO USO DE ENERGIA EL TRICA POR EDIF CIOS COMERCIAIS Marcia Marques de Queiroz Carvalho TESE SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DO INSTITUTO ALBERTO LUIZ COIMBRA DE P S GRADUA O E PESQUISA DE ENGENHARIA COPPE DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESS RIOS PARA A OBTEN O DO GRAU DE DOUTOR EM CI NCIAS EM PLANEJAMENTO ENERG TICO Examinada por Prof Emilio Lebre La Rovere D Sc Prof Aldo Carlos de Moura Gon alves D Sc Profa Maria Silvia Muylaert de Araujo D Sc Dr Amaro Olimpio Pereira Junior D Sc Dr Ricardo Gorini de Oliveira D Sc Prof Marcos Aur lio Vasconcelos de Freitas D Sc RIO DE JANEIRO RJ BRASIL FEVEREIRO DE 2011 Carvalho Marcia Marques de Queiroz Alternativas arquitet nicas para o aumento da efici ncia no
13. 27 n 3 pp 19 36 1998 290 ENGEVISTA Publica o de Escola de Engenharia da UFF V 6 n 3 p 1 129 Niter i EdUFF out 2005 FABERON J Y La Maitrise de Venergie Cadre Juridique et Bilan La Documentation Fran aise Paris 1987 FABR CIO M M Projeto Simult neo na Constru o de Edif cios Tese de D Sc Departamento de Engenharia de Constru o Civil Escola Polit cnica USP 2002 FACHIN O Fundamentos de metodologia S o Paulo Atlas 1993 FLORIM L C QUELHAS Contribui o para a Constru o Sustent vel caracter sticas de um Projeto Habitacional Eco eficiente Engevista UFF 2004 FRAZATTO Cezar W P Edif cios Inteligentes Conceitos e Avalia o BICSI Brasil 2001 G MES L A Considera es sobre o DOE2 1E NPC UFSC 1994 GUELLER H S Efficient electricity use a development strategy for Brazil American Council for an Energy Efficient Economy Washington DC 1991 GUELLER H O Uso Fficiente da Eletricidade uma Estrat gia de desenvolvimento para o Brasil Editora Rio de Janeiro 1994 GUELLER H ABREU R LIMA C E et al Evaluation of the energy savings due to Brazil s National Electricity Conservation Program PROCEL PROCEL ELETROBRAS Rio de Janeiro 1997 GOLDEMBERS Jose Energy Needs in Developing Countries and Sustainability Science Vol 269 1995 GOULART Solange V G Dados Clim ticos para Avalia o de Desempenho T rmico de Edifica es em Flo
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15. RELACIONADOS COM A EFICI NCIA ENERG TICA E O MEIO AMBIENTE CONTEXTUALIZA O E DEFINI O DA PESQUISA 2 1 ENERGIA 2 2 MEIO AMBIENTE E IMPACTO AMBIENTAL 2 3 POLUI O AMBIENTAL 2 4 ARQUITETURA BIOCLIM TICA E CONFORTO AMBIENTAL 2 5 A IMPORT NCIA DA EFICI NCIA ENERG TICA 2 6 A EMPRESA E O MEIO AMBIENTE 3 CAP TULO2 CONTEXTUALIZA O E DEFINI O DA PESQUISA 3 1 A CONSTRU O CIVIL O SETOR COMERCIAL PR DIO COMERCIAL EDIF CIO DE ESCRIT RIOS 3 2 O EDIF CIO INTELIGENTE 3 3 M TODOS DE SUSTENTABILIDADE DO PROJETO ASPECTOS RELACIONADOS AO EDIF CIO PAR METROS QUE INFLUENCIAM O CONSUMO DE ENERGIA EL TRICA 3 3 1 Projeto Material e Sistema Construtivo 3 3 2 Gerenciamento dos sistemas de ilumina o condicionamento de ar bombeamento de gua e de transporte vertical 3 4 VARI VEIS DE MAIOR IMPORT NCIA NA DETERMINA O DO CONSUMO DE ELETRICIDADE 4 CAP TULO 3 SIMULA O FERRAMENTA PARA QUANTIFICAR A EFICI NCIA ENERG TICA EM EDIF CIOS COMERCIAIS 4 1 OBJETIVO 4 2 METODOLOGIA E CRIT RIO DE ESCOLHA DO EDIF CIO 4 3 MODELOS DE SIMULA O VISANDO O AUMENTO DA EFICI NCIA NO USO DE ENERGIA EL TRICA POR EDIF CIOS COMERCIAIS 4 4 DOE 2 VISUALDOE INTRODU O E BASE TE RICA 4 5 AVALIA O E UTILIZA O DO SOFTWARE DE SIMULA O VISUALDOE 5 CAP TULO4 ESTUDO DE CASO 5 1 DESCRI O DAS CARACTER STICAS DO PR DIO EM ESTUDO 5 2 SIMULA O DO CASO BASE 5 2 1 Cen rio Clim tico de Simula o
16. a seguran a e o bem estar da popula o criem condi es adversas s atividades s cio econ micas afetem desfavoravelmente a biota afetem condi es est ticas ou sanit rias do meio ambiente e lancem mat rias ou energia em desacordo com os padr es ambientais estabelecidos A polui o sempre esteve associada s atividades humanas Aparece desde o descobrimento do fogo com a conseq ente polui o do ar intensificando se com as atividades industriais at atingir n veis que ultrapassam a capacidade natural de tratamento da natureza em meados deste s culo agravando se os problemas ambientais que passam de locais e regionais para problemas de car ter global A revolu o industrial intensificou os problemas ambientais principalmente por causa da combina o crescimento urbano e industrializa o Ap s a Segunda Guerra Mundial aconteceu a explos o no consumo em fun o do boom econ mico dos pa ses 29 industrializados Verifica se atualmente e desde 1950 o incremento significativo da quantidade de res duos descarregados no meio ambiente o uso indiscriminado de inseticidas e pesticidas e o aumento excessivo do consumo de energia Todos estes fatores fazem com que os problemas ambientais adquiram uma nova dimens o Sem d vida o desenvolvimento da ci ncia e da tecnologia trouxe v rios benef cios para a sociedade conduzindo a melhoria no n vel de vida da popula o Mas ao mesmo tempo este desenvolvimento t
17. as edifica es s o avaliadas em tr s n veis de efici ncia envolt ria sistema de ilumina o e sistema de condicionamento de ar A inten o aproveitar melhor as chamadas energias passivas a ilumina o e a ventila o naturais al m de incentivar o uso racional de gua e de energia solar Dessa forma a etiqueta pode ser concedida de forma parcial desde que sempre contemple a avalia o da envolt ria O RTQ C apresenta os crit rios para classifica o completa do n vel de efici ncia energ tica do edif cio atrav s de classifica es parciais da envolt ria do sistema de ilumina o e do sistema de condicionamento de ar Uma equa o pondera estes sistemas atrav s de pesos estabelecidos no regulamento e permite somar pontua o final bonifica es que podem ser adquiridas com inova es tecnol gicas uso de energias renov veis cogera o ou com a racionaliza o no consumo de gua Para defini o do n vel de efici ncia dois m todos podem ser utilizados o m todo prescritivo e o m todo de simula o O m todo prescritivo cont m equa es e tabelas que limitam par metros da envolt ria ilumina o e condicionamento de ar separadamente de acordo com o n vel de efici ncia energ tica pretendido J o m todo de simula o baseia se na simula o termoenerg tica de dois modelos computacionais representando dois edif cios um modelo do edif cio real edif cio proposto em projeto e um modelo de
18. cio de sombreamento externo para que as paredes n o obtivessem carga t rmica por ganho solar direto pois o programa n o considera pavimentos enterrados A rea considerada como subsolo no caso simulado trata se de um pequeno trecho sob a escada enclausurada e elevadores tendo o hall em comum ver anexo A um pavimento com sombreamento na laje de teto feito pelo piso do t rreo na proje o dos pavimentos superiores Por este motivo o modelo do edif cio aumentou de altura acrescentou a altura correspondente ao pavimento subsolo que antes era abaixo do n vel da rua com rela o edifica o real No Exterior Shade for Base Case al m do sombreamento no subsolo foram consideradas as rvores existentes e o pr dio vizinho que fazem sombra nas fachadas figura 4 5 Outra dificuldade foi definir as fachadas como pano de vidro pois o programa n o admite este tipo de acabamento No caso simulado n o existem janelas tradicionalmente definidas nos andares tipo e sim uma grande rea envidra ada em todas as fachadas Foi preciso fazer aproxima es na largura do v o sempre estabelecendo valores um pouco inferiores largura real das fachadas fornecida pelo modelo para que pudesse ser aceito como se fosse uma janela 187 Al m disso como os pavimentos possuem rebaixo em gesso no teto e vigas invertidas na laje de piso nestas superf cies verticais voltadas para o exterior rea do rebaixo e viga n o pode existir janelas
19. diminu do utilizando se aberturas com baixo fator solar ou baixo coeficiente de sombreamento No entanto considerando se que um fechamento transparente quando recebe a radia o solar responde diferentemente em cada regi o do espectro adotar simplesmente o par metro fator solar sem considerar o espectro como um todo para realizar a escolha do vidro n o pode ser considerado o procedimento mais adequado Deve se conhecer a efici ncia luminosa e t rmica do vidro Pois idealmente procura se um material com alta transmiss o luminosa baixa transmiss o de calor infravermelho e baixa transmiss o de ultravioleta Os dados com as caracter sticas t cnicas dos vidros tais como transmiss o energ tica absor o energ tica coeficiente de sombreamento n o s o amplamente divulgados pelos fabricantes sendo de dif cil acesso De um modo geral as especifica es indicadas pelos fabricantes de vidros e componentes transl cidos referem se descri o das parcelas de radia o solar que s o transmitidas refletidas e absorvidas por tais componentes sem no entanto indicar como esses mecanismos ocorrem por faixa do espectro preciso conhecer como funcionam os mecanismos de transmiss o reflex o e absor o da radia o solar e o desempenho diferenciado dos componentes transl cidos a essa radia o Tornando poss vel a ado o da melhor op o dentro do contexto considerando nesse crit rio al m dos dados do vidro o clima a
20. n o foi considerada a tend ncia do componente vegetal de estabilizar a temperatura e evitar seus extremos o que acontece de forma contr ria em 255 superf cies artificiais que reside em uma das principais preocupa es de fechamentos opacos que basicamente minimizar a transmit ncia t rmica O aspecto da vegeta o deveria ser mais empregado visando o conforto t rmico na composi o dos ambientes do edif cio o que viria de encontro filosofia de todo o empreendimento que procurou explorar a utiliza o da composi o visual do vegetal nos seus espa os A constitui o das fachadas em pele de vidro favorece o uso da ilumina o natural possibilitando uma bela composi o dos jardins internos nos prismas centrais do t rreo de ambos os blocos que podem ser observados dos andares superiores Ao se optar pela cobertura vegetal na elabora o do projeto preciso considerar aspectos quanto a seu porte rvores arbustos palm ceas e herb ceas tempo de exposi o ao sol adequa o ao clima densidade da folhagem se as folhas s o caducas ou perenes tempo de crescimento do vegetal o espa o dispon vel e sua composi o visual ao longo das esta es do ano Sabe se que a eleva o da temperatura do entorno fun o das caracter sticas de emissividade dos materiais utilizados em sua composi o e podem aumentar as ilhas de calor presentes nas cidades geradas pelas modifica es de drenagem do solo por r
21. ncia dos pr dios onde pretendem instalar suas empresas escrit rios ou consult rios O edif cio inteligente est inserido no contexto da mudan a de uma economia de servi os para uma economia de conhecimentos John WORTHINGTON 1997 observa em sua proposta que enquanto a economia de servi o preocupava se com a 81 organiza o de dados e produtos a economia do conhecimento trabalha com informa es e id ias aumentadas por uma ampla rede de comunica es e informa o mundial e dentro de uma estrutura organizacional de comunidades de interesse Segundo WORTHINGTON a linha de produ o global e o trabalho de grupo em funcionamento simult neo s o novas realidades que se refletem diretamente na produ o dos edif cios e ambientes de escrit rios que se tornam cada vez mais dispersos reduzidos e equipados Por outro lado com a chegada das empresas multinacionais atra das pelas privatiza es cresceu a demanda por espa o nos edif cios inteligentes Essas empresas j vem com um padr o de ocupa o de escrit rio da matriz que exige pr dios inteligentes com facilidades de telecomunica o bom acabamento e grandes espa os NEVES in O GLOBO 0610212000 apud RHEINGANTZ 2000 Elas buscam edif cios de melhor padr o e com baixo custo operacional dado fundamental da nova sociedade competitiva As empresas multinacionais determinam rigorosos padr es de qualidade ambiental para suas sedes e como no Rio de
22. nicos para atendimento de seus requerimentos de conforto no ambiente de trabalho tais como ilumina o ventila o transporte vertical abastecimento refrigera o e do envolt rio fachadas nem sempre apropriado ao clima local Nos E U A a participa o do consumo de energia prim ria nos edif cios comerciais de 18 e representava 36 do consumo de eletricidade nacional em 2006 The U S Department of Energy s DOE Office of Energy Efficiency and Renewable Energy 2010 em Portugal de 9 do consumo total de energia COX e BOEL 2003 No Brasil n o se tem estes dados ainda dispon veis No Balan o Energ tico Nacional pode se verificar o consumo da energia nacional por setor da economia mas n o permite desagregar e chegar aos valores efetivamente consumidos pelas edifica es Existe uma grande heterogeneidade neste tipo de edif cios desde a pequena loja que tem um consumo menor do que uma resid ncia at os restaurantes clubes hospitais hot is shoppings e outras grandes reas comerciais cujos consumos s o mais 74 elevados dentre os que se verificam no setor comercial Engloba grande diversidade de ramos de atividades obviamente n o apresenta a necess ria homogeneidade para fins de compara o e an lise entre seus componentes visando melhoria de seu desempenho energ tico A an lise portanto deve ser espec fica em fun o do tipo de edif cio Dentro de cada tipologia os consumos tamb m s
23. o significativa na conta de energia Posteriormente seria feita uma simula o para verificar a influ ncia deste item na utiliza o da luz natural op o com dimmer Esta op o foi descartada pois no programa n o existe pel cula para coloca o em vidro O que se faz identificar junto ao fabricante os dados t cnicos da pel cula 222 quando aplicada ao vidro ou seja os dados do conjunto De posse desta informa o procura se um vidro correspondente na biblioteca do programa para ser utilizado Os fatores solares encontrados pelas pel culas existentes no mercado reflexiva 0 25 0 50 e absorvente 0 40 0 5034 n o convinham serem utilizados pois este vidro j reflexivo e possui elevada efici ncia t rmica 8 Simula o rvores sombreamento das fachadas coloca o de mais rvores para sombreamento externo das fachadas especialmente relevante nas fachadas com maior incid ncia solar As rvores utilizadas devem ter copa densa e que se mantenham durante todo o ano plantadas no cal amento externo Esta medida representa uma economia de 1 85 Tabela 4 21 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e rvores sombreamento das fachadas Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 rvores sombreamento das 479 493 73 553 54 714 147 2
24. o adotando se por fim estes dados anexo B No caso do modelo a efici ncia do sistema de condicionamento de ar n o est diretamente relacionada ao volume pois foi inserido apenas um dos chillers e acionada a op o Let Program Size para definir a capacidade da CAG No formul rio Supply Fan insere se as especifica es dos fancoils as caracter sticas dos aparelhos com rela o pot ncia s o diferentes e foram definidas em projeto como pode ser verificado no anexo C Os ventiladores s o de vaz o constante On Hours Control Constant Volume com sua especifica o em Template Default Supply O m todo adotado foi Enter Power Delta T em fun o dos dados dispon veis fornecidos pela equipe de manuten o desses aparelhos sendo que as unidades precisaram antes ser convertida de cv m3 h para kw s O motor do ventilador faz parte da unidade do fancoil Motor Placement In Air Stream e o local do ventilador na unidade foi definido como Blow Through seguindo as especifica es do manual do programa VisualDOE 2 61 todos os outros dados foram calculados pelo programa 190 No Packaged Single Zone System foram definidos os dados do self contained de acordo com o anexo B cuja fun o espec fica de condicionamento do ar na rea do CPD pois necessita deste aparelho trabalhando ininterruptamente Para os aparelhos do tipo split system utilizados como refor o de carga de uma sala no t rreo optou se pelo Single Zo
25. o diminuindo as emiss es de CO2 atmosfera consumindo menos energia na sua fabrica o Entretanto a utiliza o da ilumina o natural nos edif cios deve ser feita de modo a n o gerar problemas como o excesso de carga t rmica e ofuscamento de seus usu rios Por m deve ser concebida como estrat gia de efici ncia energ tica no qual os sistemas de prote o a resposta dos ocupantes do espa o a determinado uso de elementos arquitet nicos a integra o dos sistemas de luz natural e artificial otimizem o uso da energia DI TRAPANO em Cadernos do PROARQ 6 Se for comparado o vidro incolor laminado de 6mm vidro comum de 3mm 3mm com o vidro eficiente adotado nota se que o aumento de energia muito grande maior do que qualquer outra medida na ordem de 11 8 Conclui se que os fechamentos transparentes s o os principais elementos de ganhos ou perdas t rmicas em edifica es Pode se observar a import ncia da escolha do vidro com crit rio considerando se nesta an lise o clima 267 Em climas como o do Rio de Janeiro que n o existe grandes varia es t rmicas este material pode ser utilizado pois apresenta a vantagem de possuir uma resposta t rmica relativamente r pida in rcia t rmica baixa e possui ainda o benef cio da valoriza o dos espa os e aumento da sensa o de conforto para os usu rios da edifica o Embora se esse vidro vier a ser utilizado associado a algum elemento de sombreamento o re
26. o dessas energias solar t rmico solar fotovoltaico etc e das novas tecnologias energ ticas micro turbinas para micro cogera o O que vem sendo facilitado pela nova regulamenta o do setor energ tico No Brasil o ritmo de constru o ainda deve se manter por bastante tempo na medida em que nos pa ses em desenvolvimento as taxas de crescimento das cidades s o 70 altas A arquitetura de pr dios se insere tipicamente no fen meno urbano e sua ocorr ncia tem se intensificado em per odo recente Em termos de Balan o Energ tico Nacional dispon vel mais recente 2009 ano base 2008 o consumo de energia nos setores residencial comercial e p blico onde insere se a maior parte dos edif cios representa cerca de 9 3 do consumo final do pa s com um consumo final energ tico total de 243 7 milh es tep toneladas equivalente de petr leo As fontes energ ticas correspondentes s o muito diversificadas mas nota se uma preponder ncia dos consumos de eletricidade que no setor comercial p blico e residencial representam um total de 45 distribu dos da seguinte forma 14 6 8 1 e 22 3 respectivamente na composi o setorial do consumo de eletricidade T rmica Nuclear 15 4 28 Importa o A 85 a Es lt 30MW 3 4 Hidrica gt 30MW 70 0 Gr fico 2 2 Energia El trica Estrutura da Oferta Interna Segundo a Natureza da Fonte Prim ria de Gera o Brasil 2008 Fonte htt
27. o muito vari veis sendo poss vel identificar uma grande gama de edif cios desde os mais eficientes aos maiores consumidores de energia para fun es id nticas Nesta tese a tipologia analisada a de edif cios de escrit rios visando gerar indicadores que proporcionem efetivas compara es de efici ncia entre pr dios com essa mesma utiliza o Os edif cios s o respons veis por uma significativa parcela na emiss o de CO2 devido ao consumo de energia el trica principalmente os pr dios de escrit rios Al m disso os edif cios de servi os ditos particulares e os p blicos possuem diversas semelhan as isto faz com que abrang ncia deste trabalho seja mais significativa Estes edif cios t m um potencial maior de redu o do consumo de energia e emiss o de CO2 do que outros tipos de tipologias prediais se aplicadas estrat gias de projeto que visem a efici ncia energ tica Os edif cios comerciais de escrit rios n o s o t o influenciados pelo microclima como s o os residenciais pois na pr tica a experi ncia tem demonstrado que eles funcionam a maior parte do tempo com sistemas artificiais de condicionamento e ilumina o em clima tropical A utiliza o apenas da ventila o natural n o tem sido suficiente para manter a temperatura ideal para conforto higrot rmico As raz es para este fato podem ser devido a altas cargas internas acarretada pelo uso dos equipamentos utiliza o fora dos hor rios em que a lu
28. o pr pria a partir de dados da Temperglass Rio Vidros e do programa VisDOE 2 61 Caracter sticas t cnicas dos vidros Dados do fornecedor Descri o no DOE 2 Tempreglass Single Clear SS08 TL Transmiss o Luminosa 8 8 Rle Reflex o Energ tica 29 4 25 Rii Reflex o Luminosa 37 37 TE Transmiss o Energ tica 4 8 21 AE Absor o Energ tica 11 6 48 Valor U 4 37 w m2 C 4 90 w m2 C CS Coeficiente de Sombreamento 0 23 0 23 Heat Gain 344 w m2 Expessura 6mm 6mm Quanto ao consumo de energia el trica dos tr s elevadores considerou se uma m dia baseada na metodologia de c lculo utilizada pelo fabricante Otis embora os 192 elevadores deste pr dio em an lise sejam da Atlas Schindler Esta ltima n o soube informar o procedimento a ser adotado para que se pudesse estimar o consumo de energia el trica dos elevadores para fins de simula o As especifica es t cnicas dos elevadores fornecidas pela Atlas Schindler encontram se no anexo F O consumo de energia el trica de um elevador depende de muitos fatores tais como tipo de equipamento n mero de partidas percurso percorrido em cada viagem capacidade e velocidade da cabina pot ncia e rendimento do motor corrente nominal e de partida do motor entre outros Muitos deles s o vari veis conforme o regime de uso do elevador Os elevadores do edif cio analisado utilizam somente a pot ncia nec
29. pois o programa rejeita Foi preciso ent o especificar o pano de vidro nos acabamentos das fachadas como se fossem paredes dos blocos no editor de fachadas Devido ao fato de ter sido criado tr s blocos ao inv s de um por andar geraram se fachadas inexistentes ou seja nestas superf cies n o existe o pano de vidro pois s o superf cies internas Na cobertura a fachada recuada com rela o aos andares tipo anexo A existem trechos em alvenaria e outros com esquadrias Foi necess rio fazer alguns ajustes com rela o ao posicionamento das janelas uma vez que como foi dito no cap tulo anterior o programa n o permite a indica o pelo usu rio das coordenadas absolutas dos v rtices das esquadrias Mas manteve se a mesma propor o de rea envidra ada por fachada n o interferindo nos resultados da simula o No editor de sistemas de condicionamento de ar optou se pela solu o customizada Assignments Custom pois existem zonas n o condicionadas e condicionadas com solicita es t rmicas diferentes entre as zonas condicionadas Cada fachada possui um fancoil com especifica o particularizada em fun o da carga t rmica recebida devido orienta o geogr fica da fachada Al m do CPD que possui um sistema de condicionamento de ar diferenciado pois trabalha 24hs p r dia ininterruptamente Elaborou se na lista de sistemas nomes diretamente relacionados s caracter sticas das zonas englobando a indic
30. que ocorre durante o per odo da tarde em geral entre 14 00h e 16 00h quando as temperaturas ambientes s o mais altas pode se observar este fato na figura 2 1 Isto exige que as concession rias p blicas coloquem em servi o fontes de gera o adicional mais dispendiosas cobrando dos consumidores comerciais um custo adicional baseado na sua mais alta demanda de eletricidade das horas de ponta LTT T l CRRREEEN RRRERANENEENN una s ARESERDREREE E MERRNRaS DEM NENaN O Er tr NENNEN E RR ane a ZA Figura 2 1 Perfil t pico da carga de ar condicionado de um edif cio comercial Fonte NOGUEIRA et al 2004 113 Muitos desses consumidores fazem a op o pela t cnica da termo acumula o que consiste em armazenar frio atrav s da produ o de gelo ou atrav s do resfriamento de gua feito pelo sistema frigor fico durante a noite fora dos hor rios de ponta quando a demanda de energia m nima para ser utilizada nos hor rios de ponta Reduzindo os custos da energia E ainda com uma vantagem pois podem ser especificados equipamentos de capacidade m dia operando 24 horas por dia ao inv s de m quinas com capacidade integral para atender aos picos operando somente 10 ou 12 horas por dia Pois na pr tica o sistema de ar condicionado de edif cios comerciais n o opera com 100 de capacidade durante todo o ciclo di rio de refrigera o A seguir faz se uma breve explana o sobre o funci
31. 206 207 208 210 216 216 217 218 218 219 220 220 222 224 225 225 226 226 227 Tabela 4 28 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e tijolo isopor 40 de vidro incolor 6mm Tabela 4 29 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e isopor tijolo 40 de vidro incolor 6mm Tabela 4 30 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e alvenaria com 40 de vidro SS08 Tabela 4 31 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e isopor tijolo com 40 de vidro SS08 Tabela 4 32 Indica as alternativas de fachadas simuladas no VisualDOE bem como seus resultados Tabela 4 33 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e o mesmo caso base sem sombreamento externo Tabela 4 34 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base sem sombreamento externo e diferentes orienta es do edif cio Tabela 4 35 Resultados da mudan a de orienta o solar no edif cio existente simulados no VisualDOE comparado com base case sem sombreamento externo Tabela 4 36 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e dimmer Tabela 4 37 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e dimmer antes do racionamento Tabela 4 38 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e Cooling desligado no t rreo Tabela 4 39 Comparativo do consumo de ene
32. 3 Bioclimatism in vernacular architecture Renewable and Sustainable Energy Reviews v 12 pp 67 87 1998 CORREA R M Qualidade em Instala es Prediais Estudo de Projeto de Edif cios Inteligentes M Sc disserta o em Engenharia Civil da Universidade Federal Fluminense Niter i 1995 COSTA Ennio C da F sica Aplicada Constru o conforto t rmico S o Paulo Ed Edgard Blucher 1974 COSTA Renato Aur lio Castro Determina o de estoques entre postos em linhas n o balanceadas e sujeitas a paradas na ind stria de manufatura M Sc disserta o em Engenharia Mec nica no Programa de P s Gradua o em Engenharia Mec nica Setor de Tecnologia da Universidade Federal do Paran Curitiba 2003 COX P e BOEL M F DIRECTIVA 2002 91 CE DO PARLAMENTO EUROPEU E DO CONSELHO de 16 de Dezembro de 2002 relativa ao desempenho energ tico dos edif cios Bruxelas Jornal Oficial das Comunidades Europ ias 2003 DOE The Department of Energy s 200 Strategic Plan Dispon vel em http strategicplan doe gov Acesso em 12 maio 2003 DOMINGUES Diana et al Arte e vida no s culo XXI tecnologia ci ncia e criatividade Organizadora Diana Domingues S o Paulo Editora UNESP 2003 EGGENBERGER A Bauphysikalishe Vorg nge im begriinten Warmdach Das Gartenamt 6 32 1983 EKATERINI E DIMITRIS A The contribution of a planted roof to the thermal protectionof buildings in Greec Energy Buildings v
33. 38 industriais escolas entidades governamentais entre outros Este dinheiro economizado pode ser usado para outros fins tais como consumo de bens materiais lazer educa o servi os e produtos Ap s as crises de petr leo nos anos 70 mudan as conjunturais e estruturais no cen rio internacional problemas financeiros e um aumento de exig ncias ambientais os pa ses come aram a buscar alternativas energ ticas para diminuir sua depend ncia dos pa ses exportadores de petr leo Neste sentido procuravam se energias alternativas principalmente de fontes nacionais e come ou recentemente com mais import ncia a tratar do uso eficiente de energia Um uso eficiente de energia ao longo de toda cadeia energ tica come ando da energia prim ria secund ria e final at a energia til leva a algumas vantagens consider veis tais como diminui custos diminui a degrada o ambiental ajuda avan ar no desenvolvimento socioecon mico e promove um futuro sustent vel de energia no Brasil No caso especial da energia el trica podem se ampliar os impactos positivos mais ainda economizar eletricidade custa menos que fornec la contribui para reduz a probabilidade de falta de energia reduz a necessidade de investir no setor p blico investir na efici ncia do uso final menos intensivo do que construir usinas el tricas e linhas de transmiss o ajuda as ind strias e os produtos brasileiros a competirem no mercado mundial reduz
34. 4 1250 9 1759 HRLY DIRECT NORMAL SOLAR 217 3 316 2 911 9 204 2 291 9 282 2 285 5 293 5 HELY TOTAL HORIZNTL SOLAR 259 2 355 0 395 4 294 5 250 5 Z15 2 229 1 271 7 MAX HRLY DIRECT NORML SOLAR 209 0 293 2 281 7 282 0 262 7 244 7 235 5 243 4 MAX HRLY TOTAL HRZNTL SOLAR 257 5 947 1 316 8 272 4 232 2 186 3 202 2 250 1 Iniciar Fig 3 19 Climate Editor Biblioteca de arquivos clim ticos Fonte Programa VisualDOE O editor de clima fig 3 19 usado para adicionar excluir ou modificar a lista de climas existentes na biblioteca do programa Cada clima selecionado tem associado a ele um arquivo clim tico indicando as condi es de tempo tais como calor ou frio que ser o usadas pelos equipamentos do sistema de condicionamento de ar Quando um clima selecionado suas propriedades s o mostradas abaixo da lista de escolha 160 PAR Citta PARALV Citta PARDIVISA Citta parede bege de tijolo de 6 furos parede branca de tijolo de 6 furos quadr parede Branca tijolo 8 furos quad e 9cm parede de tijolo 6 furos quadrados parede de tijolo de vidro parede dupla bege de tijolo de 6 furos parede media cor de tijolo 8 furos 9cr Iniciar E 5 Gr er VisualDOE Constru T R V 10 48 AM Fig 3 20 Constructions Folder Biblioteca de dados construtivos Fonte Programa VisualDOE A edi o de materiais construtivos feita no constructions builder fig 3 20 Este m dulo permite utilizar
35. 6 17 21 Simula o Brises verticais em vidro fachada Norte com espa amento de 50 em 50cm para sombreamento externo na fachada Norte cobrindo a extens o dos pavimentos tipos Iniciando do piso do primeiro pavimento ao teto do segundo pavimento Esta medida representa uma economia de 0 47 Tabela 4 24 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e brises verticais em vidro fachada Norte Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Brises verticais em vidro fachada 491 708 74 928 55 709 150 014 1 245 993 Norte O sombreamento externo mais eficaz que o interno m vel ou n o pelo fato de reter o calor antes que esse penetre na edifica o Assim sendo os brises s o mais eficientes termicamente que as persianas e as pel culas O brise com regulagem manual consiste em uma solu o muito interessante para a redu o de radia o direta que n o desej vel pode refletir a luz vis vel e direcion la para o interior da edifica o Cabe observar que o brise deve ser instalado com suas venezianas na posi o vertical pois simplifica sua regulagem ficando menos sujeito movimenta o do sol ao longo do dia 22 Simula o Alvenaria com 40 de vidro incolor 6mm esta op o preconiza uma
36. A arquitetura pode ser vista como um objeto estendido com um grande n mero de comportamentos funcionando sincronicamente e com uma grande complexidade envolvida Estes conflitos v o al m do projeto at a opera o do artefato DOMINGUES 2003 Devido a estas constata es pode se concluir que quanto mais houver incentivos tanto econ micos para os empreendedores quanto dos meios de comunica o e informa es sobre impactos ambientais causados pelo uso n o racional da energia especialmente da energia el trica tratada neste trabalho melhor Despertando assim cada vez mais a mensagem que deve ser transmitida ao cliente comprador de unidades da edifica o que passaria ent o a exigir a efici ncia energ tica 244 do edif cio como diferencial para aquisi o do mesmo Faz se fundamental a valoriza o de a es concretas estimulando o surgimento de mais profissionais especializados em efici ncia energ tica e conforto ambiental capazes de fornecer consultorias subsidiando os arquitetos voltados para o projeto da edifica o A partir da descri o detalhada do processo do projeto exposto anteriormente pretende se indicar um caminho para a inser o da efici ncia energ tica neste processo Ap s o desenvolvimento das simula es ficou comprovado neste estudo de caso que as op es com melhores resultados certamente encontram se na fase inicial onde a forma de express o na arquitetura definida ou seja nest
37. A primeira lista define o tipo de material por exemplo se exterior ou interior entre outros Eles s o tratados como camadas j que solicitado sua espessura thickness e valores para condutividade conductivity densidade density e calor espec fico specific heat Com rela o s caracter sticas t cnicas dos vidros das esquadrias o programa j possui uma extensa biblioteca mas atrav s do Fenestrations Editor fig 3 21 acess vel selecionando op o Window pelo menu suspenso poss vel acrescentar novos tipos de vidros modificar os nomes que aparecem nas listas e verificar as caracter sticas t cnicas dos materiais existentes de forma a poder escolher a op o adequada para cada projeto Single Clear Low e2 3 mm Single Clear Low e2 6 mm Single Clear 5508 5 Iniciar j Pwj x A Jm joe Microso Pr RP i 10 42AM Fig 3 21 Fenestrations Editor Editor de vidros Fonte Programa VisualDOE O editor de vidros tem uma lista de materiais todos vidros na biblioteca construtiva localizada na parte esquerda superior da janela Quando se seleciona uma op o desta lista informa es detalhadas aparecem na tela incluindo um pequeno desenho do vidro da janela N o poss vel editar nenhum dos dados com exce o do nome que a parece na list box No arquivo W4Lib dat poss vel ver os dados com mais detalhes As informa es mostradas sobre determinado material selecionado na lista s o o nome name DO
38. Aer scimo rvores sombreamento das fachadas 2 97 1 85 Substitui o do vidro existente por vidro Double clear LR13 0 15 0 10 Substitui o do vidro existente por vidro Double clear LR13 Argon 0 42 0 26 Substitui o do vidro existente por vidro Double clear SS08 2 50 1 55 Substitui o do vidro existente por vidro Double clear SS08 Argon 3 02 1 88 Substitui o do vidro existente por vidro Double Low e e2 04 clear 5 11 3 18 IG Substitui o do vidro existente por vidro Double Low e e2 04 tint 4 70 2 92 IG Substitui o do vidro existente por vidro Double ref A clear L IG 1 30 0 81 Substitui o do vidro existente por vidro Double Tint Low e 1 Argon 4 63 2 88 6 12 6mm Substitui o do vidro existente por vidro Double Tint Low e 4 Argon 1 49 0 92 6 12 6mm Substitui o do vidro existente por vidro Double Tint LRI3 Argon 0 35 0 22 Substitui o do vidro existente por vidro Double Tint SSO8 Argon 0 92 0 57 Substitui o do vidro existente por vidro laminado 6mm 18 95 11 78 Brises verticais em vidro fachada Norte 0 76 0 47 Alvenaria com 40 de vidro incolor 6mm 3 24 2 07 Alv 40 de vidro incolor 6mm 40 infiltr 3 19 2 00 Tijolo isopor 40 de vidro incolor 6mm 4 12 2 56 Isopor tijolo 40 de vidro incolor 6mm 3 54 2 20 Alvenaria com 40 de vidro SS08 4 88 3 11 Isopor tijolo com 40 de vidro SS08 5 35 3 32 230 Alternativas de vidros nas fachadas 14500
39. Avaliando as mudan as na arquitetura feitas atrav s das simula es termo energ ticas da edifica o em estudo situada no Rio de Janeiro pode se concluir que a radia o solar a principal fonte de ganho de calor na edifica o Deve se portanto desenvolver solu es que minimizem seus efeitos seja atrav s da escolha de um vidro termicamente eficiente pelo sombreamento externo da edifica o pela utiliza o de 272 cores claras externamente ou pela utiliza o de materiais com baixa transmit ncia t rmica No estudo de caso desenvolvido a solu o mais conveniente para diminuir o consumo de energia el trica devido carga t rmica encontra se no plantio de mais rvores externas a edifica o Pois pelo fato da altura do pr dio ser relativamente baixa em torno dos 15m as rvores conseguiriam sombrear as fachadas sem causar maiores consequ ncias na implementa o desta medida Todas as medidas que empregaram em sua base sombreamento deram bons resultados melhores do que as solu es que utilizavam materiais com baixa transmit ncia t rmica Quanto ao sistema de climatiza o artificial a utiliza o de sistemas de expans o direta possui vantagens tais como grande capacidade instalada facilidade de controle das condi es operacionais vida til mais longa se comparado a outros sistemas mais econ mico durante o uso trabalham com carga m xima simult nea permitem gerenciamento global de consumo de en
40. Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 150 093 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Dimmmer 68 861 471 174 72 411 53 868 144 824 1 134 679 34 Simula o Dimmer antes do racionamento utiliza o de dimmers com a pot ncia de ilumina o especificada em projeto situa o que era verdadeira antes do racionamento quando se constatou um excesso de ilumina o desligando se algumas l mpadas no per metro da fachada e em reas de circula o Um dos objetivos desta simula o foi verificar se ainda havia espa o para melhorar o sistema de ilumina o 234 atual j otimizado que est representado no caso base Como na primeira simula o foi utilizado o n vel de ilumina o de 500 lux Consegui se uma economia de 5 87 de energia el trica Tabela 4 37 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e dimmer antes do racionamento Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Total do consumo de energia el trica por uso final em KWh Alternativas Ilumina o Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 150 093 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Dimmmer antes do racion 101 048 479 809 73 116 54 376 146 524 1 178 414 35 Simula o Cooling desligado no t rreo desligamento do sistema de condicionamento de ar em parte do pavimento t rreo no bloco A onde situa
41. DOE 2 1E de dom nio p blico na vers o para esta es de trabalho como n cleo de c lculo apenas incorporando novos m dulos para facilitar entrada e sa da de dados utilizando o ambiente Windows O DOE 2 1E utiliza para entrada de dados uma linguagem espec fica denominada BDL Building Description Language o primeiro m dulo e atua como decodificador compila o arquivo escrito pelo usu rio para o c digo do computador respons vel pela configura o espacial do modelo inclui os componentes construtivos a utiliza o do pr dio as cargas de ilumina o e de equipamentos diversos os aparelhos de condicionamento ambiental dispon veis etc Compreende a descri o do edif cio com todos os seus componentes Os outros quatro m dulos s o LOADS carga t rmica SYSTEMS PLANTS e ECONOMICS econ mico financeiro Pode se 136 observar o fluxograma figura 3 1 de funcionamento do programa bem como sua estrutura de entrada e sa da de dados Arquivo de Biblioteca de Biblioteca de entrada materiais construc es Processador BDL LOADS SYSTEMS PLANTS ECONOMICS Relat rios Relat rios Relat rios Relat rio Fig 3 1 Estrutura do Programa DOE 2 1E Fonte SIGNOR 1999 Arquivos O sub programa LOADS utiliza dados clim ticos orienta o geogr fica caracter sticas do envolvente e os padr es de uso e ocupa o para calcular as cargas t rmicas de cada espa o de uma edifica o em intervalos de uma
42. Energy efficiency in commercial buildings Master builder Magazine 39 40 41 2002 KUA H W LEE S E Demonstration intelligent building a methodology for the promotion of total sustainability Building and Environment 2001 KONOPACKI S and AKBARI H 1996 Estimates of Energy Consumption by Building Type and End Use at U S Army Installations Lawrence Berkeley National Laboratory Report LBL 38577 Berkeley CA LAMBERTS Roberto et al Efici ncia Energ tica na Arquitetura PW Editores S o Paulo 1997 LAMBERTS R Carlo J Regulamenta o de efici ncia energ tica em edifica es 2008 292 LAMBERTS Roberto et al Sustentabilidade nas edifica es contexto internacional e algumas refer ncias brasileiras na rea online Laborat rio de Efici ncia Energ tica em Edifica es Engenharia Civil UFSC Dispon vel em http www labeee ufsc br sustentabilidade index html Acesso em 16 agosto 2010 LAKATOS E M MARCONI M A Metodologia do trabalho cient fico procedimentos b sicos pesquisa bibliogr fica projeto e relat rio publica es e trabalhos cient ficos 6 ed 7 reimpr S o Paulo Atlas 2006 La ROVERE E L Climate Change Convention A Tool For Sustainable Development Economies Et Societes 1998 _ Pol tica Ambiental e Planejamento Energ tico Rio de Janeiro UFRJ COPPE PPE LIMA 1995 Um enfoque alternativo para o Planejamento Energ tico S o Paulo Revista ABG n
43. Janeiro ainda existem poucos edif cios que se enquadram nesta classifica o em um mercado com a demanda fortemente represada a sa da encontrada muitas vezes e retrofitar os edif cios j ocupados Neste trabalho ser analisada a efici ncia energ tica de um estudo de caso o edif cio inteligente onde posteriormente ser o simulados par metros diversos enquadrando se sob este aspecto a demanda do mercado de retrofitar edif cios existentes cap tulo 4 A arquitetura acompanhou a evolu o das sociedades adaptando se aos h bitos e tecnologias dispon veis Com a incorpora o dos chamados sistemas inteligentes aos edif cios sua opera o torna se cada vez mais complexa especialmente medida que a nfase passa a ser dada customiza o em lugar de padroniza o A inova o passa a 82 ser orientada para a tecnologia dos edif cios cada vez mais complexa interativa e male vel Os edif cios devem atender aos padr es de qualidade e ocupa o evoluir em uma interface sens vel entre o seu interior e o ambiente externo a natureza da camada externa do edif cio deve desenvolver qualidades t cnicas e est ticas maximizando o conforto e a efici ncia energ tica Outra cr tica encontrada entre os autores diz respeito ao mercado de automa o predial no Brasil ainda insipiente Como acontece com qualquer processo de inova o tecnol gica a concep o produ o e opera o dos sistemas de automa
44. a nas condi es e par metros do ecossistema neste ponto s o mais rapidamente repostas A partir da a taxa diminui e o tamanho do ecossistema se aproxima da faixa de capacidade m xima Se o sistema estiver no n vel da capacidade m xima qualquer mudan a brusca pode lev lo ao colapso Para garantir a capacidade de manobra do sistema margem de seguran a existe uma capacidade tima de suporte que inferior sua capacidade m xima Segundo a hip tese de GAIA a Terra um superorganismo vivo e auto regulador A Terra se regula por meio dos organismos vivos que controlam sua atmosfera seus oceanos e sua crosta Esta teoria foi apresentada em 1972 pelo qu mico ingl s James Lovelock A evolu o das formas de vida e do meio ambiente f sico da Terra portanto n o uma s rie de processos independentes mas parte da evolu o de Gaia como um todo Os danos ambientais infligidos pelos seres humanos desequilibram o sistema que assim como o corpo tem uma capacidade impressionante por m limitada de autocorre o 23 O fato que o uso de energia seja atrav s de combust veis f sseis ou nucleares ou pela explora o em grande escala da hidreletricidade ou ainda de recursos da biomassa provoca os mais severos impactos ambientais inclui polui o do ar lixo radioativo sedimenta o das bacias dos rios desmatamento eros o do solo etc Tanto os impactos ambientais globais como locais t m sido identificados com
45. a qualidade e a produtividade Al m do termo efici ncia energ tica emprega se tamb m conserva o de energia e uso racional da energia O importante o conceito ser entendido de maneira abrangente associado a outros fatores viabilizando economia de recursos tais como gua ou atrav s da reciclagem de res duos Na acep o cient fica o termo conserva o de energia refere se ao Princ pio da F sica que estabelece que a energia total do universo constante para qualquer sistema 52 fechado Dessa forma a energia pode somente mudar de forma energia cin tica transforma se em energia potencial energia potencial transforma se em energia cin tica energia interna transforma se em calor ou trabalho Assim a energia n o pode ser criada ou destru da somente transformada Na terminologia t cnica da rea de Engenharia o termo conserva o de energia refere se a t cnicas e procedimentos que visam reduzir o desperd cio e o uso ineficiente da energia principalmente el trica sem comprometer o conforto e ou a produ o Essa rea tecnol gica tornou se emergente principalmente depois da crise do petr leo na d cada de 1970 quando a eleva o dos pre os desse insumo alterou substancialmente a estabilidade das estrat gias de obten o dos recursos necess rios para garantir a sustentabilidade do processo de desenvolvimento A efici ncia energ tica deve agir tanto no que diz respeito elimina o de desperd ci
46. a substitui o de insumos esgot veis combust veis f sseis e a diminui o da intensidade do uso de energia 282 deveria estimular a efici ncia energ tica e o combate ao desperd cio por meio de instrumentos de regula o como a especifica o de c digos com consumo m ximo de energia em constru es ou padr o de desempenho e melhorias em equipamentos para garantir a incorpora o de novas tecnologias mais eficientes pelos fabricantes A ado o de normas para tornar as constru es mais eficientes no consumo energ tico com aproveitamento da luz solar e da ventila o naturais pode dispensar integralmente em v rios casos a necessidade de ilumina o artificial e sistemas de ar condicionado O Brasil disp e de excelente quantidade de luz natural ao longo do ano mas a arquitetura que utiliza reflete padr es de pa ses com clima temperado e o n vel de efici ncia verificado eq ivale quele de pa ses menos desenvolvidos como Bangladesh A an lise deste trabalho leva s seguintes conclus es a altera o no sistema de ilumina o pode representar um potencial de economia de energia el trica consider vel 9 36 embora j utilizasse l mpadas lumin rias e reatores eficientes conseguiu se com a instala es de dimmers integra o da luz natural a artificial uma economia das mais altas se comparado a todos os outros itens simulados individualmente Com a diminui o da utiliza o d
47. alguns pa ses de acordo com pesquisa realizada pela Internacional Organization for Standardization ISO em 2003 Verificou um 68 crescimento de sistemas certificados pelas ISO 14001 gest o ambiental e a ISO 9000 gest o de qualidade Por m n o f cil a integra o dos sistemas para aplica o em empresas do setor da constru o civil altamente vol teis e turbulentas cuja din mica das tecnologias de produto e processo s o a t nica Devido grande complexidade decorrente da diversidade e do n mero de intervenientes que podem ocorrer no processo de constru o de uma edifica o com capacidades t cnicas e econ micas diferenciadas interesses nem sempre convergentes e muitas vezes rela es contratuais informais pouco definidas surgiu a necessidade de um sistema de gest o exclusivamente voltado para a constru o civil Sistema este denominado de PBQP H Programa Brasileiro de Qualidade e Produtividade no Habitat inspirado no QUALIBAT de origem francesa 1992 e na s rie ISO 9000 Por m este programa ainda n o incorpora a quest o de efici ncia energ tica nas edifica es suas principais linhas de atua o est o estabelecidas nos seis programas desenvolvidos S o eles Qualifica o de Empresas de Servi os e Obras Qualifica o dos Materiais de Constru o Autogest o na Constru o Sistema Nacional de Aprova es T cnicas Qualidade dos Laborat rios e Forma o e Requalifica o Profiss
48. ambientais de manuten o do edif cio Diversos pa ses no mundo t m ou est o produzindo leis e incentivos para edifica es que sejam projetadas de forma ambientalmente respons vel e com alto desempenho Em muitos deles existem sistemas de certifica o ambiental para edifica es nos quais se reconhece os melhores desempenhos das edifica es em rela o a usarem mais crit rios de sustentabilidade LAMBERTS 2010 Entre os principais sistemas de avalia o ambiental de edifica es podem se destacar LEED Leadership in Energy and Environmental Design USA REEAM e ECOHOMES BRE Environmental Assessment Method Reino Unido CASBEE Comprehensive Assessment System for Building Environmental Efficiency Jap o HQE Haute Qualit Environnementale d s Batiments Fran a GREEN STAR Austr lia Todos estes sistemas de avalia o s o membros do World GBC World Green Building Council o Conselho de edifica es verde mundial Muitos outros pa ses est o em vias de formar seu pr prio conselho e estabelecer um sistema de certifica o ambiental Em alguns pa ses esta busca tamb m tem partido de incentivos governamentais como pr mios ou regulamenta es Nos Estados Unidos por exemplo estados como 87 Washington exige que todos os seus edif cios p blicos tenham o selo verde do LEED na categoria Gold Ouro O selo verde do LEED avalia se estas edifica es foram constru das e funcionam de m
49. amplamente divulgado no exterior desenvolvido por John Hirsch e outros do Laborat rio Lawrence Berckeley da Universidade da Calif rnia com apoio do U S Department of Energy e de concession rias de energia BUHL W F 1994 com o objetivo de apoiar a pesquisa do consumo de energia em edif cios Antes do estudo de campo uma avalia o qualitativa do modelo realizada para valida o do mesmo LAKATOS e MARCONI 2006 Para isso algumas situa es s o simuladas a fim de verificar o resultado do modelo comparando os com medi es em prot tipos O n vel de desagrega o das amostras medidas para verifica o deve ser extenso o suficiente para garantir sua confiabilidade O modelo utilizado neste trabalho foi amplamente utilizado em seu pa s de origem para o qual foram realizados estudos de valida o para aqueles climas e t cnicas construtivas CLARCKE J 1993 No Brasil diversos trabalhos t m sido desenvolvidos com esta ferramenta de simula o do consumo de energia el trica na edifica o pode se citar LOMARDO 2000 validando a aplicabilidade desse instrumento nossa situa o especifica exist ncia de dados clim ticos de equipe de suporte t cnico etc A Universidade Federal de Santa Catarina UFSC atrav s do Prof Roberto Lamberts e outros pesquisadores t m produzido v rios trabalhos utilizando esta ferramenta Inclusive o 128 Laborat rio de Efici ncia Energ tica em Edifica es LabEEE su
50. animais Por essa poca os Estados Unidos que dispunham de um potencial energ tico consider vel representado por recursos h dricos e grandes florestas come a a tra ar um perfil de consumo caracterizado pelo uso intensivo de energia A explora o americana do carv o se deu depois da europ ia contudo o crescimento da produ o de minas cresceu de tal forma que durante o s culo XIX o pa s esteve entre os maiores produtores mundiais Tamb m foi nos Estados Unidos na metade do s culo XIX que o petr leo deu os primeiros passos para entrar na matriz energ tica mundial Os aumentos sucessivos 10 de produ o primeiro no pr prio territ rio norte americano e depois no Oriente M dio tornaram o petr leo uma das principais fontes de energia do mundo em vista das facilidades econ micas e t cnicas de explora o transporte e armazenamento No final do s culo XIX o aproveitamento tecnol gico da eletricidade marcaria o in cio de uma nova era da civiliza o com a disponibilidade de uma fonte energ tica que viria crescentemente viabilizar in meras atividades e processos desde a ilumina o p blica passando pelo desenvolvimento de novos motores at chegar aos atuais controles eletr nicos A eletricidade redesenhou os conceitos de processos produtivos na ind stria e propiciou o acesso a um novo patamar de qualidade de vida proporcionado por novos bens de consumo e servi os Os recursos h dricos suprem uma pa
51. aparelho de ar para condicionamento totalizando quatro por andar para cada bloco localizados em salas de m quina com acesso pelo corredor comum S o fancoils que recebem gua fria da central de gua gelada do condom nio Com exce o de uma rea espec fica no primeiro pavimento do bloco B onde localiza se o CPD da inform tica que atendido por um condicionador tipo self contained com condensa o a ar Este funciona independentemente do sistema de gua gelada do condom nio para possibilitar funcionamento 24hs Al m desse citado anteriormente possui mais duas m quinas tipo split funcionando como back up do self contained Para dados mais completos sobre o sistema de condicionamento de ar veja o anexo B 174 Os m veis s o em madeira clara tipo pau marfim e as divis rias dos postos de trabalho na cor cinza claro As salas de reuni o est o ocupadas em torno de 80 do tempo ficam com as luzes desligadas quando n o est o em uso sendo que o mesmo n o se pode dizer do ar condicionado Neste a distribui o feita por reas o que faz com que eles permanecem ligados permanentemente no hor rio de trabalho independente da ocupa o Al m das salas de reuni o existem mais duas no 1 andar em que a ilumina o permanece a maior parte do tempo desligada s o elas recep o e o arquivo A Ilumina o na rea de trabalho feita com lumin rias retangulares com duas l mpadas de 32W fluorescentes tubular refletores
52. assim o total da conta de energia el trica Considerando esta mesma edifica o na fase de projeto poderia ter se optado pela utiliza o de reatores dimeriz veis nas l mpadas ligadas em circuito paralelo s fachadas automatizados e com maior n mero de se es De forma a garantir os n veis m nimos de luminosidade para as tarefas a que os usu rios est o submetidos independente da sensibilidade do usu rio a varia o da pot ncia seria feita em fun o da variabilidade e mobilidade da fonte luminosa solar no transcorrer do dia e das esta es do ano esta medida representaria uma economia razo vel se comparada situa o atual Esta op o felizmente pode ser adotada a qualquer momento causando um m nimo de impacto na utiliza o di ria do pr dio 250 Evidenciando a an lise preliminar verificou se a import ncia de se utilizar os controles e circuitos os mais independentes poss veis quanto mais interruptores melhor Cada ambiente fechado por paredes ou divis rias at o teto deve possuir pelo menos um dispositivo de controle manual para o acionamento independente da ilumina o interna do ambiente Cada controle manual deve ser facilmente acess vel e localizado de tal forma que o ocupante possa ver todo o sistema de ilumina o que est sendo controlado Pelo fato do edif cio ser totalmente envidra ado e possuir dois prismas internos a ilumina o natural deveria ter sido contemplada e integrada ao projeto d
53. brancos e difusores aletas anti ofuscante A ilumina o do andar corrido ligada por meio de um interruptor para todo o sal o Nas circula es e hall dos elevadores as lumin rias s o quadradas com duas l mpadas fluorescentes compactas de 18W Nas escadas internas dos blocos localizadas nos prismas de ilumina o e ventila o a ilumina o de emerg ncia conta do condom nio e permanece desligada Por m possui ilumina o auxiliar feita por duas lumin rias com uma l mpada fluorescente compacta cada que permanecem ligadas sendo faturada pela empresa Nos banheiros a ilumina o fica ligada o tempo todo utiliza se lumin rias reflexivas em alum nio com l mpadas fluorescentes compactas e algumas l mpadas incandescentes que foram compradas antes do racionamento e ainda encontram se no estoque Nota se com rela o ilumina o que muitas l mpadas foram desativadas mantendo se o n vel de conforto visual exigido para as tarefas realizadas Em praticamente todas as lumin rias pr ximas as fachadas foram desligadas uma das l mpadas manualmente Este fato foi desencadeado com o racionamento de energia el trica imposto pelo governo iniciado em junho de 2001 e finalizado em mar o de 175 2002 em que a empresa direcionou esfor os na busca da economia de energia el trica e dura at hoje O terceiro pavimento ou cobertura diferencia se dos pavimentos tipo possui um terra o descoberto em torno do per metro do pr
54. cada zona existente neste edif cio estudo de caso Sendo que algumas dessas zonas s o n o condicionadas e estavam devidamente agrupadas mas n o havia sido definido nenhum sistema para essas zonas Portanto o programa acusava erro ao rodar sendo compreens vel pois no systems feita a defini o do sistema de condicionamento de ar e para o programa essas zonas estavam com os dados incompletos Foi preciso definir um sistema com condi es espec ficas para funcionamento de modo com que nunca fosse usado Utilizou se um sistema do tipo aquecimento Floor Panel Heating conjugado com uma schedule garantindo um sistema que nas condi es de clima onde o edif cio se encontra jamais seria usado pois essas reas na realidade n o s o condicionadas Foi resolvido o problema sem acarretar nenhuma interfer ncia no consumo final de energia el trica Outro item de import ncia que mereceu uma an lise mais aprofundada foi a central de gua gelada pois na situa o real atende a todo o empreendimento e no caso simulado apenas a uma nica edifica o Se fosse mantida a mesma configura o ficaria superdimensionada para o pr dio o que geraria uma inefici ncia fict cia Ent o procurou se manter as caracter sticas do chiller da torre de gua gelada e do bombeamento prim rio secund rio e terci rio sendo que em propor es menores com muitos par metros sendo especificados pelo pr prio programa atrav s da op o Let Program
55. carga t rmica Comparando os impactos causados por decis es de fachada e cobetura no consumo de energia el trica para condicionamento de ar e no total da edifica o Ap s a aplica o do modelo a situa o atual e a situa o proposta pelo modelo s o confrontadas no intuito de efetuar uma an lise quantitativa dos dados utilizando se para isso gr ficos e tabelas comparativas para expressar os ganhos obtidos O edif cio foi escolhido inicialmente por apresentar as caracter sticas atuais de mercado para im veis destinados a empresas de cunho administrativo com rotinas de uso t picas na rea de presta o de servi os Posteriormente por ser um pr dio comercial provido de alta tecnologia e todo ele ocupado por uma mesma empresa Por seu estilo arquitet nico com fachadas envidra adas pano de vidro janelas que n o abrem e o fato dele ser totalmente climatizado Tamb m pela possibilidade de acesso aos dados t cnicos necess rios execu o deste trabalho e por sua situa o geogr fica na Barra da Tijuca bairro em expans o com m dia densidade ocupacional da zona urbana 130 As caracter sticas descritas acima s o amplamente utilizadas em edif cios de escrit rios no Brasil Como o edif cio analisado n o tem janelas que se abrem poss vel fazer c lculos mais precisos que n o s o influenciados pelo comportamento dos ocupantes no controle da ventila o natural ROETZEL et al 2010 Embora a fachada d
56. cio inteligente algumas delas est o listadas abaixo seu significado varia conforme os interesses dos agentes envolvidos dos fabricantes dos sistemas das construtoras das consultorias em automa o predial ou imobili rias e os dos projetistas 76 Edif cio Inteligente aquele que incorpora dispositivos de controle autom tico aos seus sistemas t cnicos e administrativos Apud FRAZATTO 2001 Edif cio Inteligente aquele que responde s necessidades de seus usu rios qu o variadas sejam e que conserva a capacidade de evoluir incorporando a qualquer tempo os recursos tecnol gicos que venham a ser convenientes Apud FRAZATTO 2001 Edif cio Inteligente aquele que conjuga de forma racional e econ mica os recursos t cnicos e tecnol gicos dispon veis de forma a proporcionar um meio ideal ao desenvolvimento de uma atividade humana Apud FRAZATTO 2001 Edif cio Inteligente pode ser sistematicamente definido como edif cios que possam acomodar hardwares avan ados como sistema de ger ncia pessoal e da edifica o bem como prever acomoda es para futuras tecnologias adequando se assim as necessidades de utiliza o de longo per odo Apud FRAZATTO 2001 As defini es mais aceitas entre os construtores e fabricantes de sistemas falam em edif cio que oferece um ambiente produtivo e econ mico atrav s da otimiza o de 16 ou ainda de quatro elementos b sicos estrutura sis
57. condi es propostas pelo bioclimatismo coloca um intricado problema j que o pr prio procedimento existe na interface de diversos campos do conhecimento Como por exemplo o clima e a arquitetura que s o o in cio e o fim da quest o Ao combinarem se estes dois campos t m se com uma boa margem de seguran a aprecia es precisas sobre o desenho final da constru o Em edifica es o consumo de energia el trica necess rio para atender aos requisitos de conforto dos usu rios tanto t rmico quanto luminoso e tamb m em equipamentos de circula o por exemplo em elevadores e escadas rolantes comunica o entre outros Com um bom planejamento poss vel construir um edif cio que demande 45 menos energia comparativamente a outro com caracter sticas equivalentes Para tanto necess rio adequar os recintos habit veis s condi es 34 clim ticas locais usando materiais e t cnicas apropriadas tendo em vista o uso racional de energia PROCEL 1994 Para a completa integra o dos fatores mencionados faz se necess rio a ajuda de instrumentos de s ntese dentre eles destacam se os programas de computador atrav s dos quais podem se simular casos visando obter o melhor projeto dentro do contexto proposto Estes instrumentos ser o os guias para escolher a partir do clima local e das exig ncias de conforto t rmico uma tradu o em termos de projeto como implanta o volumetria envelope construtivo e distr
58. conforto t rmico ou lum nico sem recorrer a sistemas artificiais de ilumina o e condicionamento t rmico LAMBERTS et al 1997 O envolt rio do edif cio deve ser tal que minimize as perdas t rmicas no inverno bem como os excessivos ganhos solares no ver o Com materiais que atendam a requisitos m nimos quanto aos valores dos coeficientes de transmiss o t rmica utilizar sempre que poss vel a cor clara nos telhados e paredes externas visando diminuir ganhos de calor por insola o e ainda considerar a rea e as prote es dos v os envidra ados ou fatores solares propor o de energia que entra atrav s de uma janela e a energia total incidente Os dispositivos de sombreamento devem ser usados de maneira a evitar a penetra o da radia o solar durante o ver o e permitir a entrada da radia o aquecendo passivamente os c modos no inverno al m de considerar a ilumina o natural Sempre que poss vel deve se ventilar os espa os vazios em baixo dos telhados ticos fazer uma aplica o de isolamento nos telhados forros falsos ou lajes e deve se avaliar o isolamento das paredes Estas medidas reduzem o consumo de energia Deve se estabelecer uma propor o de janelas na fachada que n o acarrete em ganho excessivo de carga t rmica interna e que permita a utiliza o de ilumina o natural de forma a chegar a um ponto de equil brio timo entre o consumo de energia 94 para climatiza o e para ilumi
59. contribuir para melhorar o desempenho energ tico dos edif cios no Brasil melhorando sua qualidade e minimizando poss veis impactos ambientais A ado o integrada de medidas preventivas torna se mais vantajosa do que as medidas corretivas feitas posteriormente Especial aten o deve ser dada fase inicial do projeto arquitet nico Op es de projetos que envolvam mudan as de orienta o e algumas solu es bioclim ticas podem n o ser vi veis de serem adotadas depois que a constru o do edif cio esteja conclu da Al m disso como a metodologia de simula o utilizada permite uma avalia o do desempenho energ tico do edif cio tamb m se torna muito til em outras fases do projeto bem como em retrofits Como s o abordados projeto sistemas de condicionamento de ar e material construtivo al m das estrat gias de efici ncia energ tica este trabalho atrav s da simula o em computador permite experimentar uma gama de possibilidades arquitet nicas baseadas no desempenho energ tico da edifica o servindo portanto de suporte para decis es de projeto Os resultados deste trabalho s o vis veis e podem ser estendidos para diferentes projetos sendo til para estudantes arquitetos administradores prediais consultores em energia e demais agentes envolvidos no processo ESTRUTURA DA DISSERTA O OS CAP TULOS DA TESE No primeiro cap tulo deste trabalho ser o apresentados conceitos e defini es sobre
60. de financiamento o empreendedor constr i a estimativa inicial e o estudo de viabilidade Usualmente colhem dados do mercado de constru o e nas experi ncias com empreendimentos anteriores para fazer est estimativa SALGADO em Cadernos do PROARQ 6 1999 A partir deste processo descrito anteriormente que a arquitetura vai surgir atrav s de projetos em diferentes est gios desde o estudo preliminar passando pela aprova o nos diferentes rg os at chegar ao projeto executivo Por m n o se pode esquecer o objetivo final que a constru o da edifica o adequada ao uso que lhe foi proposto satisfazendo o cliente empreendedor e os usu rios preciso ainda englobar todo o processo embutido no programa de necessidades que obviamente varia em fun o do tipo de ocupa o que se destina a edifica o Sabe se que a arquitetura tamb m uma arte comunicativa e pode provocar determinados efeitos no comportamento das pessoas estes efeitos subjetivos devem ser contemplados de maneira adequada tanto internamente quanto externamente Neste contexto as fachadas destacam se como elementos mediadores entre o edif cio e as ilus es e percep es necess rias para relacion lo aos lugares onde constru do nelas est o representadas a convic o dos arquitetos que a projetaram os interesses do cliente que arcaram com os custos e cultura vigente neste determinado per odo importante destacar que a forma e a fachada da e
61. de acordo com a solicita o informada pelos sensores de temperatura em cada ambiente A temperatura de bulbo seco do ar de insuflamento se mant m constante e a varia o na verdade feita no volume de ar que proporcionado para atender a carga t rmica solicitada No caso do sistema convencional caso haja maior solicita o devido ao aumento da carga t rmica do ambiente o sistema gasta mais energia devido a necessidade de trabalhar em seu potencial total No caso de VAV o que varia o volume de ar que ser liberado n o alterando o esfor o do sistema pois pode se 122 balancear insuflando menor volume de ar em reas desocupadas p r exemplo como salas de reuni es caixas de DEEN E VAV gt 2 T 2 T gt ER T a m poster pes q dampers e d T ambientes q ar de retorno T amp Arde mistura e FANCOIL ar e IT e exterior Figura 2 7 Sistema de VAV Fancoil Fonte Elabora o pr pria Em obras de grande porte em que se possa ter de um armazenador de gua gelada ou gelo t m se maior efici ncia e menor consumo de energia pela termoacumula o evitando os picos de carga t rmica pois no Brasil a energia mais cara nos hor rios de pico acumulando gua ou gelo o sistema pode manter a circula o atrav s do bombeamento evitando o desperd cio de todo o sistema sendo portanto mais econ mico 123 Chiller bomba T l tanque de gua gelada gt T ou de gel
62. de energia el trica o pior desempenho termo energ tico foi do vidro laminado cristal de 6mm e o melhor foi o vidro claro SS08 duplo com arg nio Conclui se a import ncia de escolha de um vidro adequado principalmente em edifica es que possuam pano de vidro onde a rea 279 2 envidra ada muito extensa pois o impacto no consumo de energia el trica total bastante elevado Deve se evitar o efeito estufa impedindo que a radia o solar direta incida sobre o vidro importante enfatizar que os melhores resultados em termos de efici ncia energ tica e conforto ambiental encontram se na fase inicial do projeto arquitet nico Pois nesta fase s o definidas as solu es arquitet nicas implanta o volumetria e elementos para sombreamento da edifica o Estes dispositivos para sombreamento devem ser incorporados ao edif cio de forma harmoniosa e de modo a favorecer a efici ncia energ tica da edifica o poss vel conceber um projeto eficiente em energia el trica com dispositivos bioclim ticos que incorpore alta tecnologia pode se citar como exemplo o edif cio Berliner Bogen 1998 2002 do BRT Arquitetos PAIVA 2003 A Alemanha possui bons exemplos sendo dos pa ses europeus um dos que mais defendem a implanta o de edif cios econ micos no consumo de energia Os edif cios apresentam uma elevada din mica de crescimento quer em termos de n mero total de edif cios existentes quer em termos de utiliz
63. de tratamento do ar que visa ao controle simult neo num ambiente delimitado da pureza umidade temperatura e a movimenta o do ar Dependendo da fun o do ambiente o sistema indicado poder exercer o tratamento necess rio ao ar o ar pode ser aquecido resfriado a umidade pode ser retirada ou adicionada a pureza do ar pode ser controlada e o ar condicionado tamb m tem a fun o de impulsionar e distribuir o ar nos ambientes ocupados dentro dos limites requeridos para proporcionar um m ximo conforto aos seus ocupantes 111 2 O grande problema conseguir manter as temperaturas nos diferentes ambientes dentro dos limites estabelecidos em projeto para prover conforto aos ocupantes durante todo o ano considerando que os edif cios est o submetidos a cargas t rmicas positivas e negativas em diferentes zonas Nas edifica es em geral se distinguem dois principais tipos de zonas NOGUEIRA et al 2004 zonas internas caracterizadas por possuir uma carga t rmica positiva que indica necessidade de resfriamento uniforme ao longo de todo o ano S o normalmente condicionadas por uma instala o independente freq entemente de duto nico com reaquecimento ou com vaz o de ar vari vel A diferen a entre o ar ambiente e o ar insuflado geralmente baixa zonas perimetrais ou externas estas zonas s o caracterizadas por possu rem cargas t rmicas fortemente vari veis em fun o da hora e da est
64. dio fruto da legisla o local um espa o de conv vio da empresa utilizado para descansar lanchar tomar caf ou fumar O terra o descoberto funciona como uma rea de lazer pr ximo ao hall dos elevadores encontra se duas m quinas uma para venda de biscoitos e outra para caf ch etc No bloco A tem se a diretoria o setor jur dico sala de reuni o Col mbia e audit rio ambas com a ilumina o desligada quando n o est o em funcionamento No bloco B t m se diretorias e as salas de reuni o Am rica do Sul e Brasil ocupadas em torno de 60 do tempo de trabalho Ar Condicionado segue o mesmo princ pio do andar tipo com a diferen a que neste pavimento as quatro m quinas fancoil que recebem gua fria do condom nio uma para cada fachada ficam localizadas no mesmo c modo dentro de cada bloco Quanto ilumina o neste pavimento as lumin rias das circula es banheiros e rea de trabalho s o iguais as do andar tipo sendo que as externas do terra o s o ligadas somente de noite por sensor de presen a O pavimento t cnico cont m o telhado a casa de m quinas dos elevadores e os compressores dos split systems N o possui caixa d gua superior a gua vem pressurizada do subsolo O telhado coberto com telha de alum nio na cor natural conforme descrito anteriormente 5 2 SIMULA O DO CASO BASE Uma vez definido o edif cio que atendia aos par metros b sicos estabelecidos inicialmente contatou se a
65. e 4 Argon arg nio 508 406 75 812 56 298 149 296 1 263 446 6 12 6mm 18 Double Tint LR13 Argon arg nio 500 092 75 379 56 014 149 499 1 254 618 19 Double Tint SS08 Argon arg nio 493 413 74 597 55 435 147 637 1 244 716 20 Vidro Laminado 6mm 593 668 86 907 64 496 180 665 1 399 370 Tabela 4 23 Dados T cnicos dos vidros simulados Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Emissivity Tickness Gap SC LT U factor Front Back aa Thick Single clear SSO08 base case 0 84 0 40 6 0 23 0 08 4 90 Double clear LRI3 0 84 0 43 6 6 12 7 0 20 0 119 2 30 Double clear LR13 Argon 0 84 0 84 6 6 12 7 10 20 0 119 2 07 SC Shading Coeficient 3 LT Light Transmission 225 Double clear SS08 0 84 0 84 6 6 12 7 10 15 0 073 2 26 Double clear SS08 Argon 0 84 0 84 6 6 12 7 10 14 0 073 2 02 Double Low e e2 04 clear IG 0 84 0 40 3 6 6 3 0 48 0 682 1 66 Double Low e e2 04 tint IG 0 84 0 84 6 6 6 3 0 35 0 407 2 34 Double ref A clear L IG 0 84 0 40 6 6 6 3 0 17 0 073 2 19 Double Tint Low e 1 Argon 0 84 0 10 6 6 12 7 10 43 0 442 1 46 6 12 6mm Double Tint Low e 4 Argon 0 84 0 04 6 6 12 7 10 32 0 407 1 32 6 12 6mm Double Tint LRI3 Argon 0 84 0 43 6 6 12 7 10 18 0 0073 2 07 Double Tint SSO8 Argon 0 84 0 41 6 6 12 7 10 15 0 045 2 04 Vidro Laminado 6mm 0 84 0 84 3 3 0 95 0 881
66. e enriquecer a rea de lazer Em diversos projetos o isolamento t rmico da cobertura do edif cio foi feito por meio de p rgulas com trepadeiras de folhas caducas fornecendo sombra no ver o Os terra os jardins utilizavam planta es pensadas como parte integral da estrutura do edif cio Le Corbusier coloca com clareza os efeitos que as rvores fazem nas fachadas das edifica es 36 Um outro dispositivo de sombreamento sistematizado pelo arquiteto Le Corbusier o brise soleil foi um dos principais elementos compositivos utilizados pela arquitetura moderna sendo ele pr prio um cone de movimentos arquitet nicos como o international style Exemplos de alguns edif cios brasileiros produzidos nesta poca onde estes mecanismos de controle solar se convertem em elementos de defini o formal s o a Associa o Brasileira de Imprensa e o Minist rio da Educa o no Rio de janeiro de Le Corbusier a Esta o de Ferrovi ria de Porto Alegre de Reidy amp Moreira e o Hospital para Estrangeiros do Rio de Janeiro de Paulo Antunes Ribeiro O brise soleil quebra sol comum a utiliza o apenas da palavra brise um dispositivo arquitet nico utilizado para impedir a incid ncia direta de radia o solar nos interiores de um edif cio e controlar a luminosidade de forma a evitar a a manifesta o de um calor excessivo Caracteriza se como uma s rie de l minas m veis ou n o localizadas em frente s aberturas rea envid
67. e na gest o da produ o reduzindo a gera o de res duos nos canteiros de obras e proporcionando uma destina o adequada queles que s o inevitavelmente gerados reutiliza o ou reciclagem de res duos industriais e agr colas pela constru o civil incluindo os pr prios res duos produzidos na constru o e demoli o de edifica es A introdu o de mecanismos para a gest o dos requisitos ambientais ao longo do processo de projeto aparece como uma alternativa importante para garantir desde a concep o do projeto um empreendimento voltado economia de energia e gua redu o da produ o de res duos nos canteiros de obras redu o de custos ao longo da vida til do empreendimento e bem estar ao usu rio Pensar a arquitetura considerando o clima al m de permitir uma real adequa o das atividades humanas s necessidades do meio ambiente acima de tudo utilizar uma ferramenta estrat gica para a competitividade O cuidado ambiental bem como o desenvolvimento de m todos e t cnicas de produ o mais limpas uma preocupa o 86 que a cada dia cresce e se solidifica como o caminho mais seguro para se obter um melhor padr o de desenvolvimento FLORIM 2004 Edif cios ou constru es verdes s o concebidos dentro do conceito de que as edifica es agridam o m nimo poss vel o meio ambiente Este conceito envolve desde a escolha dos materiais utilizados durante a constru o at os custo s
68. edif cio considerado inteligente realmente se traduz em menores consumos de energia O tipo de pesquisa de campo quantitativo descritivo a fim de analisar a hip tese Uma vez que o pr dio est em funcionamento t m se os dados de desempenho real n o se faz necess rio um levantamento exaustivo de dados pelo m todo da medi o para se atingir o objetivo desta disserta o O que incorreria em custos mais elevados pois os pr dios comerciais em geral s o complexos com v rios equipamentos necessitando portanto de um grande n mero de aparelhos de medi o operando simultaneamente por um per odo de tempo relevante Metodologia baseada nas intensidades de uso de energia el trica e nos dados de pot ncias instaladas ponderada pela rea constru da total da edifica o O modelo permite uma melhor compreens o da demanda da estima o do consumo energ tico 127 predial e da abrang ncia das medidas de conserva o de energia el trica em edif cios comerciais Foram observadas a transmiss o t rmica do conjunto da edifica o o fator solar in rcia t rmica e a energia til por m2 para manuten o de conforto t rmico entre outros aspectos O modelo de simula o usado nesta tese aplicado ao programa VisualDOE que foi escolhido por ser uma vers o para ambiente Windows paga utilizando o m dulo de c lculo do DOE 2 1E que compat vel apenas com o sistema operacional UNIX Um programa de dom nio p blico
69. em energia sobretudo nos pa ses em desenvolvimento onde todas as hip teses de desenvolvimento conduzem em virtude da forte din mica demogr fica e da eleva o progressiva do padr o de vida da popula o urbana a um aumento no consumo de energia 58 Investimentos em efici ncia energ tica uma estrat gia prudente e recomend vel na aus ncia de uma defini o precisa dos riscos clim ticos ligados ao aumento do consumo de energia O aumento da efici ncia energ tica possui significativas vantagens como permite retardar no tempo a escolha de tecnologias energ ticas limpas constitui se em um dos melhores meios de reduzir os impactos da energia sobre o meio ambiente e de garantir um crescimento econ mico com bases mais sustent veis 2 6 A EMPRESA E O MEIO AMBIENTE A vis o de gest o ambiental pelo segmento empresarial se d a partir de uma fun o gerencial global que trata determina e implementa a pol tica de meio ambiente estabelecida pela empresa A preocupa o est em estabelecer pol ticas de qualidade inclusive de meio ambiente buscando definirem diretrizes e estrat gias que conduzam as atividades da empresa na consecu o dos objetivos do desenvolvimento sustent vel A pol tica ambiental de uma empresa pode ser definida como os seus objetivos globais e diretrizes em rela o ao meio ambiente Deve expressar um compromisso formal junto sociedade que define as inten es e princ pios de cada em
70. entre si torna se estrategicamente interessante trabalhos nesta rea apesar de algumas medidas serem espec ficas de cada setor v rias outras n o s o viabilizando a generaliza o de medidas que visem a efici ncia energ tica aumentando a abrang ncia dos resultados De acordo com BEN 2009 O Balan o Energ tico Nacional ano base 2008 o consumo de energia nos setores residencial comercial e p blico onde a maioria dos edif cios se encontra representa 16 do consumo final de energia no Brasil Devido ao estilo arquitet nico adotado por uma grande parte dos edif cios de escrit rios utilizando fachadas totalmente envidra adas pela densidade de ocupa o e os equipamentos utilizados nestas edifica es v rios destes pr dios brasileiros fazem uso cont nuo de ar condicionado Os sistemas de ar condicionado em edif cios comerciais no Brasil s o respons veis por cerca de 70 do consumo de energia el trica LAMBERTS 2008 Considerando tamb m os sistemas de ilumina o esta percentagem pode atingir 86 em bancos e escrit rios GUELLER 1991 Devido a este fato e no intuito de minimizar as temperaturas provenientes de ganho solar importante adotar estrat gias e decis es de projeto levando em considera o o clima e sua integra o com a arquitetura desde o in cio do projeto na fase de programa o da constru o A pesquisa tem como objetivo responder a seguinte pergunta Quais s o as alternativas arquite
71. essa parcela de Efici ncia Luminosa EL pode se criar um par metro de compara o para escolha do tipo de vidro ou pl stico transl cido mais adequado Para a determina o da Efici ncia T rmica ET do componente de fechamento em vidro ou policarbonato acr lico pode se identificar uma rela o em de infravermelho da faixa IV sobre a transmiss o total Neste caso deve se observar que a rela o que otimiza o desempenho do vidro ou policarbonato acr lico com rela o ao ganho de calor seria o vidro que apresentasse a menor percentagem de infravermelho sobre o ganho total da amostra ALUCCI 2006 Como pode ser visto nas f rmulas anteriormente descritas o u factor refere se ao c lculo do valor do fluxo t rmico que atravessa a abertura por condu o apresentando um valor n o muito alto e similar a outros materiais de constru o A grande diferen a est na radia o que atravessa o vidro diretamente Portanto na compara o do desempenho t rmico dos vidros usados nas simula es 15 a 26 cujas especifica es t cnicas encontram se na tabela 4 23 o elemento que faz a maior diferen a o coeficiente de sombreamento SC que deve ser o mais baixo poss vel embora n o se conhe a sua efici ncia energ tica Ficando ent o a an lise prejudicada pois quando se compara o vidro double clear SS08 que corresponde ao segundo melhor desempenho termo energ tico com o vidro double tint SSO8 Argon qu
72. estabelecendo n veis m ximos de consumo de energia ou m nimos de efici ncia energ tica de m quinas e aparelhos consumidores de energia fabricados ou comercializados no Pa s bem como as edifica es constru das Apontou tamb m a necessidade de indicadores t cnicos e regulamenta o espec fica para n veis de efici ncia energ tica no pa s A etiquetagem do edif cio atualmente volunt ria e aplic vel a edif cios com rea til superior a 500m ou atendidos por alta tens o grupo tarif rio A Existem atualmente pa ses que estabelecem par metros para efici ncia energ tica atrav s de enquadramento da legisla o para atender as exig ncias estabelecidas no Protocolo de Quioto O mesmo imp e um teto para as emiss es de CO2 e outros gases respons veis pelo aumento do efeito estufa na atmosfera definindo padr es de efici ncia energ tica em edifica es de forma a melhorar o seu desempenho energ tico Visto que por exemplo na Europa os edif cios s o respons veis por cerca de 40 do consumo energ tico COX e BOEL 2003 De fato as edifica es t m uma grande representatividade no consumo global do pa s dos recursos extra dos da terra 60 s o consumidos nos edif cios CIMINO 2002 e t m sido objeto de an lise por diversos profissionais visando redu o de energia As edifica es est o presentes nos setores comercial industrial residencial p blico e como possuem semelhan as
73. fun o a que se destina a edifica o e outras vari veis a serem determinadas pelo projetista em cada caso particular A radia o solar se divide da seguinte forma parte atravessa o vidro penetrando no ambiente interno transmiss o direta parte refletida para fora e uma terceira por o absorvida pelo vidro que se aquece e redistribui essa energia devolvendo 260 parte para o exterior e parte para o interior Esse mecanismo est presente no conceito de fator solar que pode ser definido como a soma das parcelas de transmiss o direta pelo vidro mais a parcela da energia absorvida e reirradiada para o interior Alguns autores adotam que a parcela reirradiada para o interior do ambiente representa 1 3 da parcela absorvida ALUCCI 2006 outros 1 2 LAMBERTS et al 1997 O Fator Solar a caracter stica espectrofotom trica normalmente indicada pelos fabricantes dos componentes transparente transl cidos uma vez que tal vari vel permite o c lculo do ganho de calor total O Fator Solar depende da posi o do sol e das condi es exteriores tais como a convec o natural favorecida ou n o pelo vento Para o c lculo do Fator Solar considera se o sol a 30 acima do horizonte em plano perpendicular fachada temperatura interior ambiente igual temperatura exterior coeficiente de condut ncia t rmica superficial exterior 23W m2 C e interior 8W m2 C ALUCCI 2006 O conceito de coeficiente de so
74. hora O princ pio de c lculo utiliza o fator de resposta que calcula a carga t rmica global a partir das cargas instant neas originadas pelas superf cies envolt rios do edif cio e de outros ganhos internos de calor Sendo que cada espa o considerado a uma temperatura constante especificada pelo usu rio negligenciando as varia es de temperatura interna no c lculo das cargas t rmicas Os resultados do LOADS permite avaliar os picos de cargas t rmicas cargas de projeto e cargas hor rias nos espa os O sub programa SYSTEMS usa a sa da de dados do LOADS onde aqui sim s o consideradas as varia es de temperatura interna Ele calcula as demandas para 137 ventila o gua quente e fria eletricidade e outros usos para manter a temperatura e umidade dentro dos valores estipulados Equipamentos de ar condicionado ventila o e aquecimento s o avaliados neste m dulo que calcula as curvas de carga el trica desses sistemas em fun o dos resultados das cargas t rmicas e da configura o desses equipamentos definidos no m dulo inicial O SYSTEMS compreende a simula o do sistema secund rio de condicionamento de ar a partir da caracteriza o de seus componentes e dos resultados gerados no LOADS Permite avaliar o comportamento t rmico e energ tico da zona sob condi es de opera o do condicionador de ar Trata tamb m dos aparelhos tipo unit rio que comportam em uma unidade todo o circuito de res
75. infiltra o de ar externo praticamente n o 213 ocorre em fun o das esquadrias das fachadas serem fixas n o permitindo abertura O mesmo n o pode ser dito com rela o aos acessos aos elevadores e escada de inc ndio j que s o reas n o condicionadas trazendo um aumento de carga t rmica para o sistema embora exista porta de vidro nos pavimentos exceto no t rreo O sistema de condicionamento de ar que opera 24 horas para a central de computadores CPD dedicado e feito para trabalhar continuamente a fim de atender aquela carga t rmica espec fica n o obrigando o funcionamento de um sistema maior As reas de fumantes s o segregadas e n o condicionadas pois s o externas portanto n o causam um aumento na vaz o de ar de renova o Todas estas medidas reduzem o consumo de energia el trica O sistema de condicionamento de ar predominante no edif cio analisado feito por aparelhos fancoils adequado pois s o praticamente unidades ventiladoras da gua gelada que vem dos resfriadores ou chillers da central de gua gelada Os equipamentos da central de gua gelada s o relativamente novos e eficientes Quando se analisa uma edifica o com op o global pela climatiza o permanente artificial desde sua concep o assume se que a fonte geradora de conforto higrot rmico est sendo gerada no interior do pr dio e neste caso a diretriz mais importante do projeto relaciona se prote o desta edifica o c
76. investimento em pesquisas de t cnicas que visem redu o do consumo de energia pois se mantido o ritmo atual corre se o risco de chegar brevemente a um ponto de contra produtividade As atividades humanas t m causado danos ao equil brio do ecossistema principalmente a queima de combust veis f sseis o manejo inadequado com a agricultura e o desmatamento A queima de combust veis f sseis aumentou a concentra o dos xidos vol teis na atmosfera como o xido de nitrog nio NOx afetando de forma negativa importantes componentes bi ticos dos ecossistemas A contamina o vai passando pelas plantas peixes aves e microorganismos at finalmente prejudicar o pr prio homem A queima de carv o mineral bem como os gases emitidos pelos autom veis e por outras combust es industriais aumentam a concentra o de xidos de nitrog nio NOx de enxofre S02 e de compostos de carbono CO CO2 e CH4 na atmosfera causando efeitos danosos para o ambiente A intera o do SO2 emitido na atmosfera com o vapor de gua produz gotas de cido sulf rico dilu do provocando a chuva cida De forma semelhante o aumento do CO2 pode causar danos em n vel global como o aumento do efeito estufa que conduz a altera es clim ticas O desmatamento pode liberar o carbono armazenado aumentando os n veis de carbono na atmosfera A presen a dos xidos de nitrog nio tamb m amea am a qualidade de vida uma vez que eles irritam as memb
77. maior ganho solar a prote o nas janelas o isolamento do teto e das paredes o uso de reas reflexivas e de ventila o natural e a redu o de ilumina o artificial Muitos pa ses industrializados e alguns pa ses em desenvolvimento adotaram padr es para edifica es com um requerimento m nimo de efici ncia Estes padr es geralmente se aplicam ao valor da transfer ncia t rmica total da fachada do edif cio efici ncia dos equipamentos de aquecimento e condicionamento de ar e intensidade de carga instalada para ilumina o A Eletrobr s Procel e o Instituto Nacional de Metrologia Normaliza o e Qualidade Industrial Inmetro lan aram a Etiqueta de Efici ncia Energ tica em edif cios comerciais de servi os e p blicos de metragem superior a 500 m ou atendidos por alta tens o grupo tarif rio A incluindo edif cios condicionados parcialmente condicionados e n o condicionados Os pr dios s o classificados de A a 43 E sendo A o mais eficiente a ades o volunt ria O processo iniciou se no 1 semestre de 2009 A Etiqueta de Efici ncia Energ tica em edifica es faz parte do Programa Brasileiro de Etiquetagem PBE O objetivo incentivar a elabora o de projetos que aproveitem ao m ximo a capacidade de ilumina o e ventila o natural das constru es levando a um consumo menor de energia el trica Assim como os eletrodom sticos que fazem parte do PBE os projetos de ar
78. modelo base necess rio visitar a edifica o e coletar diversas informa es sobre os 2 WWR Window Wall Ratio rela o rea de janela rea de fachada Expressa a porcentagem da rea de janelas ou envidra ados que est o presentes nas fachadas do edif cio 2 PF Projection Factor fator de proje o outra rela o associada s janelas do pr dio desta vez considerando os seus brises 139 sistemas de ilumina o de ar condicionado construtivo e arquitet nico al m dos equipamentos utilizados nas atividades de trabalho di rio quantidade de pessoas e perfil de ocupa o da edifica o Al m desses dados necess rio conhecer os dados clim ticos do local a orienta o da edifica o e as caracter sticas t rmicas de todos os materiais utilizados e que poder o ser propostos A seguir s o apresentadas nas figuras 3 02 3 03 3 06 3 07 3 09 e 3 14 as telas do m dulo principal para a cria o do modelo base algumas das telas secund rias tamb m s o mostradas adiante em outras figuras e a descri o das suas caracter sticas olg a itta America Edificio inteligente rcia Mid o e Ale 989 to present 2 5 KAIRE EA H k D E ENVIE E a PT Rjp i 10 09AM Fig 3 2 Folder Project Editor de dados globais da edifica o Fonte Programa VisualDOE 4 SC Shading Coefficient coeficiente de sombreamento dos vidros Expressa a porcentagem de radia o solar que pa
79. o quantidade de blocos podendo chegar ao m ximo de vinte descobriu se por tentativa e erro pois em momento algum foram citadas no manual t cnico O programa permite trezentas superf cies externas e quinhentas e doze internas o caso simulado inicialmente apresentou n mero quase duas vezes superior com rela o s superf cies externas ao estabelecido pelo VisualDOE 2 61 A partir deste fato partiu se para fazer uma revis o nos dados inseridos testando v rias hip teses com o objetivo de resolver o n mero excessivo de superf cies sem ter que mudar a geometria dos blocos Isto pois modificar os blocos significa perder todas as informa es antes inseridas nele Ap s a simula o foram escolhidos os relat rios Architectural Details e Results cujos textos apareceram mediante a execu o do bot o print preview 201 A primeira observa o feita relaciona se aos nomes que o programa determina para as fachadas No folder fa ade o primeiro n mero refere se ao bloco todas as fachadas estavam coerentes at chegar na cobertura nesta a nomea o gerada estava incoerente e muito diferenciada Pensou se que havia algum problema relacionado cria o dos blocos na cobertura pois a mesma foi modificada algumas vezes sendo inserida mais de uma vez Admitiu se a possibilidade do programa ter guardado aquelas informa es que haviam sido apagadas e ter acumulado um n mero excessivo de fachadas gerando aqueles c digos estran
80. o alternativa de classifica o atrav s da simula o computacional do desempenho termoenerg tico de um modelo do edif cio proposto para ser etiquetado Parcelas de edif cios podem tamb m ter a envolt ria o sistema de ilumina o e o sistema de condicionamento de ar avaliados por m separadamente recebendo uma classifica o parcial do n vel de efici ncia referente a cada um destes itens Os pesos est o distribu dos da seguinte forma e Envolt ria 30 e Sistema de Ilumina o 30 e Sistema de Condicionamento de Ar 40 O n vel de classifica o de cada requisito equivale a um n mero de pontos correspondentes assim atribu dos 46 Tabela 1 1 Equivalente num rico para cada n vel de efici ncia EgNum PT Classifica o Final gt 4 5a5 A gt 3 5 a lt 4 5 B gt 2 5 a lt 3 5 C 2l5a lt 25 D lt 1 5 E Portanto a classifica o geral do edif cio calculada de acordo com a distribui o dos pesos atrav s da Eq 1 1 fi AC APT ANC 1 fl AC PT 0 30 EqNumEnv 5 EqNumV p 0 30 EgNumDPI 0 40 EqNumCA A AU j U AU APT ANC uj au i 5 EqNumV l Pa au AU jo Eq 1 1 Equa o num rica ponderando a envolt ria o sistema de ilumina o e o sistema de condicionamento de ar Fonte Regulamento t cnico da qualidade do n vel de efici ncia energ tica de edif cios comerciais de servi os e p blicos RTQ C Onde EgNu
81. o ao original que se fez necess ria por limita es do programa As caracter sticas do material est o descritas no anexo C Resolvida esta etapa o pr ximo passo foi modificar os dados inseridos no modelo original e adegu los a essa nova realidade Modificou se o PISOFRIO Citta na biblioteca do VisDOE na op o Roof Com a retirada do pleno foi preciso diminuir a altura do p direito nos andares a fim de fazer com que a massa de ar a ser condicionada fosse mantida igual o que foi feito conforme a tabela 4 11 Tabela 4 11 Adapta o do modelo comparativo de alturas dos pavimentos Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Pavimento P direito original Altura do pleno Novo p direito Subsolo 3 50 1 10 2 40 T rreo 3 89 1 10 2 19 Primeiro pavimento 3 50 1 10 2 40 Segundo pavimento 3 50 1 10 2 40 208 Terceiro pavimento 3 50 1 10 2 40 Telhado 2 80 Es 2 80 Com os ajustes executados tentou se fazer a simula o por m n o foi poss vel complet la Aconteceram mais quatro novos erros e cento e noventa e nove avisos indicando prov veis erros Fez se uma an lise das v rias p ginas do relat rio atrav s do bloco de notas que mostra detalhadamente as informa es O primeiro erro referiu se propriedade de um dos materiais que foi negativa ou zero o segundo foi decorrente da falta dos dados do anterior os outros dois erros foram iguai
82. o ao primeiro item simulado abandonando se esta id ia 3 em System pensou se em optar por One System for Each Zone ou seja cada zona com um sistema diferente ao inv s da op o Custom especificada Diminuiu para vinte e uma superf cies externas sendo que n o seria poss vel adotar esta medida uma vez que existem zonas que n o s o condicionadas 4 verificou se se o sombreamento externo causaria algum efeito nas superf cies externas eliminando se o Exterior Shading n o foi observada nenhuma diferen a 5 partiu se ent o para eliminar bloco por bloco verificando o resultado sempre que era retirado um deles Como o telhado j havia sido testado anteriormente no item 1 apagou se um trecho da cobertura o bloco 13 que resultou em menos trinta e seis superf cies externas com rela o ao referido item Ainda havia um excesso j que tinham restado quatrocentas e trinta e sete superf cies externas Neste processo as superf cies foram sendo eliminadas conforme tabela abaixo Tabela 4 7 Comparativo com simula es do n mero de superf cies externas Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 g Superf cies Bloco n vel pavimento Existentes DERA 13 5 Cobertura 437 36 12 5 Cobertura 388 49 11 5 Cobertura 371 17 10 4 3 pavimento 320 51 Chegou se a conclus o que este n o era o caminho a percorrer desta forma seria preciso refazer toda a entrada de dados s
83. o isopor mesmo assim a economia n o significativa est na ordem de aproximadamente 3 Fato que pode ser explicado pelo efeito estufa Nas simula es onde se utiliza parede nas fachadas notou se que o isopor quando utilizado externamente apresentou um desempenho superior do que quando foi usado internamente Fato que pode ser justificado pois pela sua coloca o no exterior o isopor retarda a chegada de mais calor para o ambiente interno Observou se em uma das simula es do edif cio hipot tico que o aumento de temperatura no ambiente interno abaixo de uma laje isolada com utiliza o de isopor em ambos os lados para uma outra com pouco isolamento laje mais material de acabamento em piso cer mico com cor clara pequeno com uma economia de energia el trica em torno de apenas 0 55 Lembrando que o isopor um material cuja sua caracter stica a baixa densidade sendo bastante poroso e considerado isolante t rmico embora neste estudo utilizou se em ambas as situa es polyestireno sob a laje e ar abaixo do mesmo Com rela o mudan a de orienta o do edif cio nas situa es simuladas em praticamente todas houve um aumento da exposi o das superf cies mais extensas ao sol durante todo o ano consequentemente causou um aumento no consumo de energia el trica total da edifica o Os valores de radia o hor rios utilizados foram os existentes no Ano Clim tico de Refer ncia TRY para o Rio de Janeiro
84. o mais relevante para esse trabalho o consumo de energia el trica da central de gua gelada ON CAG que opera utilizando em m dia setenta e oito por cento de seu potencial n o paga por vaz o mas seu consumo rateado proporcionalmente no condom nio N o uma conta de energia el trica como as duas outras portanto n o apresentada em Kwh mas um valor Atrav s do boleto do condom nio e da bomba terci ria que envia est gua para o pr dio sabe se qual o valor gasto em fun o da vaz o da gua gelada que vem da CAG comum ao empreendimento Usualmente o valor corresponde as reas comuns do pr dio aferido no rel gio situa se entre 10 000 11 000 Kwh mensais que representa em torno de 1 do faturamento de todo o empreendimento A tarifa do empreendimento como um todo englobando as reas comuns do shopping e dos edif cios estabelecida com a concession ria do tipo horo sazonal azul com demanda contratada de 1 100 000 181 1 900 000 Kwh por m s valor at novembro de 2006 A partir de novembro passar a ser de 1 150 000 2 000 000 kwh mensais A bomba terci ria que envia a gua gelada da CAG para os fancoils no edif cio est conectada a uma v lvula com sensor que limita a vaz o d gua em 210 gal es min gpm Significa que no m ximo a gua gelada entra a 210 gpm no pr dio que convertendo para litros equivale aproximadamente 47 69m h De acordo com o administrador do condom
85. o proporcionem reflex es indesej veis em ambientes com p direito muito alto rebaixar as lumin rias sempre que poss vel tomando cuidado com o ofuscamento N o se pode esquecer que as l mpadas e reatores produzem calor mais um motivo para evitar se um dimensionamento excessivo dos sistemas de ilumina o Este calor gera um inconveniente o desconforto t rmico para os ocupantes E faz com que o sistema de ar condicionado trabalhe mais para remover o calor do ambiente consumindo maior quantidade de energia el trica Os principais problemas encontrados nos sistemas de ilumina o de edifica es s o ilumina o fora dos n veis normalizados falta de aproveitamento da ilumina o natural uso de equipamentos com baixa efici ncia luminosa falta de comandos interruptores das lumin rias aus ncia de manuten o depreciando o sistema e h bitos de uso inadequados BARROSO KRAUSE et al 2003 A utiliza o da luz natural nas edifica es comerciais diante da realidade brasileira em fun o de suas caracter sticas clim ticas de ab bada celeste clara e reduzida nebulosidade faz se necess ria quando se pensa em obter um sistema de ilumina o energeticamente eficiente Compondo um sistema misto de ilumina o evidenciando um grande potencial de racionaliza o energ tica Existem alguns problemas para fazer o aproveitamento correto da luz natural N o se deve considerar a luz solar direta como fonte prim ria de i
86. os meterias descritos anteriormente O anexo C cont m a descri o detalhada dos materiais construtivos empregados nestas simula es Notou se que alguns fatores influenciaram negativamente o uso da vegeta o no programa pode se citar como exemplo desses fatores a cor da superf cie que ligada diretamente a absorptance e a rougness Como o vegetal verde escuro inicialmente foi especificado um valor de 70 para absorptance resultando uma diferen a de aproximadamente 2 se houvesse sido adotado com rela o ao valor de 40 estabelecido no total de energia consumido anualmente Conclui se que a cor clara adequada para utiliza o no clima do Rio de Janeiro pois tem influ ncia positiva no consumo de energia quando utilizada externamente em uma superf cie De acordo com EKATERINI 1998 do total de radia o solar absorvida pela cobertura naturada 27 refletida 60 absorvida pela planta e solo por evapora o e 13 transmitida para o solo O valor da absort ncia de radia o solar para uma cobertura naturada de 0 3 EGGENBERGER 1983 Na simula o foi usado o valor de 0 4 valor um pouco conservador mas adotado em fun o da grande insola o no Rio de Janeiro que interfere na umidade Um fator muito importante para os processos da evapotranspira o e fotoss ntese da planta O valor adotado diminui a efici ncia da utiliza o da vegeta o na simula o conforme mencionado anteriormente Al m disso
87. os seus servi os como o ganho solar as condi es t rmicas e a 102 infiltra o de ar controles diretos como os termostatos v lvulas e sensores que indicam quanto de energia necess rio para promover o conforto ambiental para satisfazer as necessidades dos seus usu rios bem como os controles indiretos como as aberturas de janelas e cortinas que controlam uma parte do ganho de energia no edif cio 3 4 VARI VEIS DE MAIOR IMPORT NCIA NA DETERMINA O DO CONSUMO DE ELETRICIDADE Algumas vari veis apresentam maior import ncia que outras quando se analisam determinadas tipologias prediais visando o consumo de energia el trica Podem ser considerados como aspectos de maior import ncia na determina o do consumo de eletricidade nos edif cios comerciais os seguintes envolt rio predial sistemas de ilumina o os sistemas el tricos prediais sistemas de condicionamento de ar equipamentos de condicionamento de ar sistemas auxiliares transporte bobas d gua e refrigera o e administra o de energia automa o predial Sendo que com maior destaque no segmento de edif cio comercial brasileiro de uso mais intensivo de energia est o ilumina o o condicionamento t rmico ambiental e a envolt ria Par metros intimamente ligados ao projeto arquitet nico ressaltando a import ncia do mesmo no conforto do usu rio e no desempenho termo energ tico das edifica es Pesquisa feita por GELLER 1994 demonst
88. para cada n vel de efici ncia EgNum Tabela 2 1 N veis de ilumin ncia m dios recomendados pela norma NBR 5413 Tabela 2 2 Principais caracter sticas das l mpadas Tabela 2 3 Classifica o das lumin rias Tabela 4 1 Comparativo de reas teis antes e ap s a ocupa o Tabela 4 2 Contas de consumo de energia el trica do edif cio estudo de caso m dia de 2006 Tabela 4 3 C lculo da pot ncia considerada nos equipamentos utilizados nas Zonas Tabela 4 4 Pot ncia considerada nos equipamentos utilizados nas Zonas Tabela 4 5 Compara o entre dados do vidro existente e do vidro adotado no programa Tabela 4 6 C lculo de consumo de energia el trica dos elevadores no programa Tabela 4 7 Comparativo com simula es do n mero de superf cies externas Tabela 4 8 Modelo teste simplificado comparativo de consumo de energia el trica Tabela 4 9 Modelo teste com janelas comparativo de consumo de energia el trica em fun o do teto da cobertura Tabela 4 10 Modelo teste com janelas comparativo de consumo de energia el trica em fun o do teto do terceiro pavimento Tabela 4 11 Adapta o do modelo comparativo de alturas dos pavimentos Tabela 4 12 Condi es estabelecidas usadas no caso simulado de base ap s a calibra o Tabela 4 13 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e prote o externa para prismas centrais Tabela 4 14 Comparativo do consumo de energia el trica KWh
89. partir para a estrutura o do sistema de gest o ambiental que seja parte do sistema global da empresa e inclua na sua estrutura o atividades de planejamento responsabilidades pr ticas processos e recursos para desenvolver implementar atingir analisar criticamente e manter a pol tica ambiental da empresa e seus objetivos A quest o ambiental deve ser considerada atualmente como um elemento a mais da competitividade O conceito de qualidade total engloba n o s a qualidade intr nseca do produto mas tamb m a qualidade ambiental A empresa esta inserida e interagindo com a sociedade que por sua vez est cada vez mais atenta s quest es ambientais 60 MERCADO Prefer ncia a produtos ambientalmente sadios SOCIEDADE ORG OS DE CONTROLE ONG m dia associa es AMBIENTAL comunit rias ambientalistas Leis normas selos verdes e controle Fig 1 2 Intera o entre a empresa o mercado sociedade e rg os de controle ambiental Fonte LORA 2000 QUALIDADE INTRINSECA QUALIDADE AMBIENTAL QUALIDADE SEGURAN A Fig 1 3 Componentes do crit rio moderno de qualidade Fonte LORA 2000 Atualmente a quest o ambiental se torna uma oportunidade adicional de neg cios passa a ser uma fonte adicional de efici ncia e competitividade As empresas assumem uma postura cada vez mais pr ativa em rela o ao meio ambiente Neste contexto enquadra se o edif cio ecol gico inteligente que alguma
90. principalmente energia utilizada na m quina de tra o com uma menor participa o da luz da cabina do ventilador do operador da porta e do quadro de comandos Indicando que o elevador deve utilizar sistemas de comando e controlo com algoritmos flex veis visando a otimiza o da efici ncia do sistema O crit rio de sele o dos sistemas auxiliares entendidos como transporte e refrigera o tamb m devem buscar os sistemas de convers o e os motores mais eficientes Deve se considerar a possibilidade de utiliza o de aquecimento solar central para atender ao sistema de gua quente Al m dos materiais construtivos os diversos fatores relacionados ao projeto e os equipamentos que a edifica o possui preciso levar em considera o o fator humano pois tamb m tem influ ncia no consumo energ tico BAIRD 1984 argumenta que o fator humano tem um efeito menor em pr dios comerciais automatizados especialmente se o envelope construtivo for estanque como no estudo de caso deste trabalho Por outro lado nos edif cios que possuem sistemas de condicionamento individual janelas que se abrem e ilumina o pontual o fator humano pode se tornar muito influente no consumo de energia in PEDRINI 2003 principalmente devido troca de ar pelas aberturas O consumo de energia final de uma edifica o est relacionado a todos estes fatores mencionados anteriormente tais como o fluxo de energia entre o meio ambiente o pr dio e
91. propriedades termof sicas e radiantes os sistemas de ilumina o e climatiza o artificial os equipamentos e as rotinas de uso correspondem a centenas de vari veis Uma vez 134 definido o modelo simulado seu funcionamento hor rio anual com condi es clim ticas estat sticas ou reais tamb m hor rias PEDRINI 1997 Um dos principais motivos de discord ncia entre o modelo e a realidade adv m do algoritmo e dos valores declarados s vari veis de entrada que s o na maioria das vezes de responsabilidade do usu rio Os erros das vari veis podem estar associados incerteza ou precis o do valor medido ou com mais frequ ncia forma pela qual foi obtida A obten o de valores mais precisos das vari veis de entrada demanda mais recursos encarecendo seu custo Por m nem sempre a melhora de um modelo se traduz na melhoria de sua precis o acentuando a import ncia dos m todos de calibra o PEDRINI 1997 A calibra o consiste em comparar dados de desempenho real com os simulados a fim de corrigir as vari veis de entrada para melhorar sua fidelidade um processo de ajustamento progressivo dos dados fornecidos ao modelo em que os resultados s o melhorados atrav s de sucessivas corre es de forma gradativa realizadas em fun o de medi es mais precisas justificadas pelas defici ncias evidenciadas no modelo Seu uso permite iniciar o estudo de casos de forma parcimoniosa e seja melhorado conform
92. redu o de problemas com a vis o conforto visual melhor desempenho visual das atividades e realce das texturas e cores atrav s da reprodu o com fidelidade Um projeto otimizado de ilumina o deve prever n veis de aclaramento n o uniformes em todo o ambiente considerando espa os de circula o proximidade da ilumina o natural e espa os de trabalho guardando uma propor o de no m ximo 1 3 para evitar o fen meno de ofuscamento causado por um contraste muito forte de luz em um mesmo ambiente Uma combina o de l mpadas reatores e refletores eficientes associados a h bitos saud veis na sua utiliza o podem ser aplicados para reduzir o consumo de energia el trica Para obter se um determinado n vel de ilumina o existem v rias op es de l mpadas sendo que com diferentes efici ncias e para diferentes situa es na tabela 2 2 pode se observar as principais caracter sticas das l mpadas As l mpadas fluorescentes compactas iluminam mais que as incandescentes gastando menos energia sendo que s o 106 indicadas para locais cujo uso ocorre de forma constante por per odos longos sem interrup o diferente das incandescentes que suportam o liga desliga constante O crit rio do custo inicial n o deve ser par metro para decis o uma vez que l mpadas eficientes s o tamb m mais econ micas se considerado seu custo operacional N o se pode esquecer os reatores que determinadas l mpadas exigem pois
93. refer ncia este ltimo baseado no m todo prescritivo A classifica o obtida comparando se o consumo anual de energia el trica simulado para os dois modelos sendo que o consumo do modelo do edif cio real deve ser menor que do modelo de refer ncia para o n vel de efici ncia pretendido As exig ncias contidas no RTQ C devem ser avaliadas por um laborat rio de inspe o designado ou acreditado pelo Inmetro de forma que este verifique as caracter sticas projetadas e constru das do edif cio para indicar qual o n vel de efici ncia 45 alcan ado pelo mesmo O RAC C apresenta os m todos de avalia o os procedimentos para submiss o para avalia o direitos e deveres dos envolvidos o modelo da ENCE a lista de documentos que devem ser encaminhados modelos de formul rios para preenchimento dentre outros contemplando as duas etapas de avalia o de projeto e do edif cio constru do A concess o da etiqueta ser realizada nas diferentes fases do edif cio projeto de nova edifica o edifica o existente A etiqueta ser dividida em quatro partes envolt ria sistema de ilumina o sistema de condicionamento de ar e a edifica o ou parte desta A etiquetagem de efici ncia energ tica de edif cios deve atender aos requisitos relativos ao desempenho da envolt ria efici ncia e pot ncia instalada do sistema de ilumina o e efici ncia do sistema de condicionamento do ar Al m destes h uma op
94. rela o homem meio ambiente evidente que o maior problema do Terceiro Mundo em mat ria de energia consiste em aumentar o baixo n vel de consumo da maioria de seus habitantes e que para faz lo ser at certo ponto inevit vel um crescimento da parte do excedente econ mico consagrado aos investimentos energ ticos Deve se tentar uma dissocia o entre a taxa de crescimento da economia e o ritmo de aumento da demanda energ tica Os esfor os tecnol gicos com rela o s formas tradicionais de energia foram concentrados inicialmente no desenvolvimento das hidrel tricas e posteriormente na produ o de energia el trica a partir de combust veis f sseis tecnologia que assumiu 22 uma lideran a no mundo que atualmente devido s preocupa es com a prote o ao meio ambiente est sendo desafiada Apesar da natureza ser bastante eficiente ela tem um limite na sua capacidade de suporte O crescimento r pido e mal planejado da produ o e do consumo energ tico leva a impactos ambientais que podem comprometer o desenvolvimento Quando o crescimento atinge um n vel relativo ao m ximo que o sistema pode suportar em rela o ao aumento da entropia o sistema n o pode crescer mais menos energia direcionada para o crescimento Este ponto chamado de capacidade m xima de suporte A capacidade tima de suporte representada no ponto de inflex o onde a taxa de crescimento do ecossistema m xima Qualquer mudan
95. ser utilizado como rea til ou seja incorporada como local de trabalho O sistema construtivo em estrutura met lica com fachadas de esquadrias em alum nio anodizado preto internamente e vidro laminado refletivo na cor verde externamente O telhado composto por duas camadas de telha de alum nio com poliuretano expandido entre elas com espa o de ar entre a telha e a laje do teto da cobertura variando entre 1 20m na parte mais alta e 50cm na mais baixa Sob a referida laje existe uma camada de isopor e por cima desta camada pintura asf ltica Os demais dados construtivos do pr dio tais como paredes alturas de p direito espessura das lajes foram considerados com base no projeto de arquitetura tabela 4 10 No edif cio comercial inteligente objeto de estudo os layouts das salas foram modificados de acordo com a estrutura organizacional da empresa Por quest es de seguran a o pavimento subsolo foi fechado para acesso ao p blico e o acesso aos blocos feito no t rreo O subsolo n o condicionado nele localizam se os medidores uma pequena subesta o e a sala da limpeza No t rreo do bloco B encontra se a recep o sala de aprovisionamento consult rio help desk pequenas salas de reuni es e uma central de inform tica No bloco A localiza se o museu junto a um espa o de conv vio provido de copa com mesas para refei es uma rea livre aberta com vegeta o sob o prisma e uma sala de reuni o com capac
96. sobre o meio natural ao seu redor no que concerne a materiais recursos e outros processos existentes na natureza ASHRAE 2010 88 A U S Green Building Council USGBC considera que as constru es que reduzem o consumo de recursos tais como energia materiais gua e terra sejam denominados green building USGBC 2010 De acordo com a USGBC as edifica es devem reduzir a carga ecol gica como emiss o de gases de efeito estufa subst ncias de destrui o da camada de oz nio e rejeitos l quidos e s lidos melhorando tamb m o conforto interno do ambiente seja t rmico lum nico ou ac stico Edif cios representam um significativo investimento financeiro Neste investimento devem ser observados aspectos ecol gicos relacionados com cada material adquirido O valor dos edif cios normalmente avaliado de forma limitada e baseado em aspectos tais como localiza o qualidade fun o est tica e outros mencionados anteriormente O conceito de green building adiciona ainda uma s rie de outros aspectos a serem avaliados Desta forma gerando benef cios diretos e indiretos tais como operar de forma passiva serem mais eficientes no uso da energia e da gua necessidade de menores casas de m quinas e de equipamentos de infra estrutura consumir menos recursos para a sua constru o e apresentar tend ncia de ser mais simples na sua opera o assegurando uma vida mais longa Um edif cio com conceito green building apresent
97. subs dios concretos para utiliza o desses dados em projetos de arquitetura O mais indicado seria que o arquiteto coordenasse o trabalho de uma consultoria em efici ncia energ tica nas edifica es como mais um dos projetos complementares de fundamental import ncia para o correto desempenho funcional de uma edifica o Como foi visto nas simula es executadas embora o projeto do pr dio estudo de caso j tenha considerado a efici ncia energ tica se fossem adotadas todas as medidas sugeridas conseguiria se uma economia de energia el trica em torno de 18 se comparado com o edif cio atual Isto sem preju zo da est tica funcionalidade ou do conforto ambiental Resultado alcan ado com altera es no material construtivo e com pequenas mudan as na arquitetura sem altera o do estilo arquitet nico N o se fez uma an lise econ mica das solu es propostas pois n o era o foco do trabalho Todas as medidas propostas apresentam elementos de razoabilidade econ mica quanto aos custos e s o comumente empregadas nesta tipologia de edif cios 6 3 CONCLUS ES E RECOMENDA ES Ap s as simula es pode se responder a quest o levantada no in cio do trabalho Quais s o as alternativas arquitet nicas para o aumento da efici ncia no uso de energia el trica por edif cios comerciais O vidro adotado SS08 adequado pois n o h problemas com rela o ac stica Determinados vidros duplos chegam a piorar o consumo
98. t rreo no modelo o primeiro andar seria equivalente ao primeiro bloco e assim por diante de modo a facilitar sua identifica o posteriormente Embora no quadrado de vista plana onde visualizado o bloco plano vista superior ou planta baixa ele tenha uma identifica o fornecida pelo programa que provavelmente ser diferente do nome utilizado pelo usu rio Para cada bloco s o descritos os dados construtivos estruturais e de materiais de acabamentos do teto roof de piso floor do piso do andar de cima se for piso intermedi rio intfloor as divis rias reparti es ou paredes entre as zonas partition e o n vel do bloco level com rela o ao edif cio todo incluindo subsolo Todos os elementos citados anteriormente s podem ser de um nico tipo para todo o bloco o que ocasionalmente exige que se fa am simplifica es pois exemplificando nem sempre o piso tem o mesmo material de acabamento em todo o andar Nesta etapa a biblioteca construtiva j deve ter sido criada e estar dispon vel para acesso pela lista drop down preciso informar se tem rebaixo ou pleno plenum o n mero de andares com a mesma forma e padr o ou seja o mesmo bloco number floors a diferen a entre pisos p direito ou explicando melhor a dist ncia entre a superf cie de cima da laje de piso at a superf cie de cima da laje de teto FF Ht floor to floor height afastamento interno da zona perif rica perimeter depth e dist ncia e
99. todo envidra ado sem abertura em suas fachadas e possui terra o descoberto as prote es solares externas s o recursos de grande import ncia para reduzir os ganhos t rmicos O fato da altura do pr dio ser relativamente baixa faz com que a solu o mais conveniente seja o plantio de rvores perenes externas a edifica o Constatou se que todas as medidas que empregaram em sua base sombreamento deram bons resultados melhores do que as solu es que utilizavam materiais com baixa transmit ncia t rmica ou maior in rcia t rmica finalmente o uso de materiais com maior in rcia t rmica que considerado uma das tecnologias passivas largamente utilizada na arquitetura bioclim tica deve ser usado com crit rio Pelos resultados das simula es 284 pode se concluir que a laje com isopor aumentou um pouco a efici ncia energ tica e as paredes em alvenaria em alguns casos diminu ram na quando o vidro utilizado foi o simples de 6mm O que vem na contram o do senso comum de que edif cios com fachadas totalmente envidra adas consomem mais energia que uma edifica o tradicional Contrariando tamb m o falso sentimento de que a utiliza o de materiais isolantes como o isopor resulta sempre em uma melhoria muito significativa no desempenho energ tico da edifica o Usualmente as t cnicas construtivas enfatizam a agilidade na constru o da edifica o e um r pido retorno dos investimentos em detrimento aos benef cio
100. trica com o planejamento da envolt ria do edif cio o sistema de ilumina o e o sistema de condicionamento ambiental Ao mesmo tempo garantir n veis adequados de conforto t rmico aos usu rios que buscam um projeto mais sustent vel Constatou se que no projeto estudo de caso o arquiteto considerou o uso racional da energia Fato que pode ser comprovado atrav s por exemplo da escolha do sistema de condicionamento de ar feito por fancoils com a gua gelada vindo de uma central de gua gelada com torre de resfriamento e sistema de termoacumula o possuindo termostato em cada ambiente climatizado possibilitando o controle local da temperatura Nas simula es observou se a diferen a que esta op o representa em 247 termos de economia de energia el trica se comparada a utiliza o de aparelhos de condicionamento de ar do tipo self cotained ou splits E ainda a orienta o do edif cio adequada dentro do contexto e o fato das esquadrias das fachadas serem fixas optando pelo condicionamento de ar totalmente artificial diminui a infiltra o de ar do exterior para o interior melhorando o desempenho do sistema de condicionamento de ar J que na situa o do Rio de Janeiro a maioria dos dias do ano quente Op o aceit vel por se tratar de edif cio comercial de servi os onde as cargas t rmicas geradas por equipamentos de trabalho e pela densidade de pessoas em seu interior n o s o desprez veis Embora haja rec
101. trocas por hora O consumo de energia el trica diminuiu em 3 11 conforme tabela 4 30 Tabela 4 30 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e alvenaria com 40 de vidro SSO8 Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Alvenaria com 40 de vidro 470 014 73 344 53 824 143 093 1 212 909 SS08 27 Simula o Isopor tijolo com 40 de vidro SS08 como na vig sima sexta simula o a diferen a est no acr scimo de placa de isopor com 5cm de expessura posicionada externamente as paredes das fachadas O consumo de energia el trica diminuiu em 3 32 conforme tabela 4 31 Tabela 4 31 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e isopor tijolo com 40 de vidro SS08 Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Isopor tijolo com 40 de 470 628 72 020 53 550 140 442 1 210 274 vidro SSO8 Tabela 4 32 Indica as alternativas de fachadas simuladas no VisualDOE bem como seus resultados Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 229 Caso Base Alternativas Bedr g o
102. um fechamento interno interior shading Quando selecionada esta ltima op o o modelo considera persianas internas abertas quando o ganho solar for inferior a 30btu h ft2 ultrapassando este valor ele fechar as persianas Sabe se por meio de um relat rio o hor rio de cada m s em que ela foi considerada fechada Pode se ter um sombreamento externo exterior shading feito por marquise e ou brise especificando suas dimens es apenas na rea da janela dentro deste comando E em qualquer localiza o e dimens o atrav s do exterior shade fig 3 8 148 VisualDOE Ba TERREOS amp Exterior Shade for Base Case T amp gt gt 10 30AM Fig 3 8 Exterior Shade for Base Case Fonte Programa VisualDOE No editor de fachadas do VisualDOE o usu rio pode encontrar uma certa dificuldade ao estabelecer uma correla o entre o ato de projetar tradicional da arquitetura brasileira e a forma como se estabelece a defini o das janelas na fachada do objeto arquitet nico deste programa Devido ao fato de que o programa n o permite a utiliza o das coordenadas absolutas dos v rtices das esquadrias de modo a obter seu posicionamento preciso necess rio verificar a largura da fachada e dividir este valor pelo n mero de janelas de modo a obter v os ou trechos em que ter o esquadrias posicionadas no centro destes v os O que em alguns casos n o representa fielmente a realidade Por m para fins de c lculo de consu
103. uso de energia el trica por edif cios comerciais Marcia Marques de Queiroz Carvalho Rio de Janeiro UFRJ COPPE 2011 XIV 407 p il 29 7 cm Orientador Emilio Lebre La Rovere Tese doutorado UFRJ COPPE Programa de Planejamento Energ tico 2010 Refer ncias Bibliogr ficas p 287 296 1 Efici ncia Energ tica 2 Prote o das fachadas 3 Simula o no VisualDoe 4 Edif cio Comercial I La Rovere Emilio Lebre II Universidade Federal do Rio de Janeiro COPPE Programa de Planejamento Energ tico HI T tulo iii Este trabalho dedicado ao meu marido Edival e nossos filhos Felipe e Frederico AGRADECIMENTOS A Deus pela sa de disposi o e alegrias obtidas durante a minha vida pessoal e acad mica Universidade Federal do Rio de Janeiro e ao corpo docente do Programa de Planejamento Energ tico pela acolhida crescimento pessoal e profissional aux lio e incentivo durante o Doutorado Universidade Federal Fluminense UFF e ao corpo docente da qual fa o parte pelo incentivo e apoio Ao Professor Aluisio Campos Machado por ter aceitado inicialmente a minha orienta o permitindo o desenvolvimento deste trabalho Ao Professor Emilio Lebre La Rovere por ter assumido a minha orienta o ap s o afastamento do Professor Alu sio Campos Machado pela orienta o na revis o do artigo e pela confian a no desenvolvimento desta pesquisa Ao Professor Aldo Carlos de Moura Gon
104. vel em que o bloco se encontra O pr dio foi todo dividido em blocos e estes em zonas conforme a rea atendida por cada unidade condicionadora As reas n o condicionadas foram distribu das em zonas distintas o que pode ser verificado no anexo C Foi adotada uma simplifica o geom trica sobre a modelagem das zonas mediante a elimina o de divis es entre os c modos de forma a otimizar o trabalho visto que se tornou atraente sem influenciar significativamente os resultados PEDRINI 1997 importante observar que o primeiro e segundo pavimentos s o muito parecidos pensou se inicialmente em fazer apenas um bloco e descriminar no VisualDOE a op o para multiplicar as caracter sticas por dois considerando assim o outro pavimento Sendo que n o foi poss vel principalmente pelo fato do primeiro pavimento possuir uma rea espec fica correspondente a central de processamento de dados CPD sendo atendido por um self contained e por ter mais dois condicionadores extras do tipo split em stand by sendo utilizados como back up necess rios para o funcionamento desta sala que se d 24horas por dia ininterruptamente No primeiro pavimento encontra se a monitoria com funcionamento semelhante ao do CPD sendo que n o tem equipamentos sens veis que precisem do ar condicionado funcionando o tempo todo para manter a temperatura pr determinada O ar condicionado funciona apenas no hor rio do expediente da central de gua gelada do c
105. verde 6mm U 4 90 W m2 C CS 0 23 LT 0 08 Telhado sandu che de telha de alum nio preenchido internamente com poliuretano expandido por cima da laje com isopor e pintura asf ltica Condi es Inerentes ao Uso do Espa o Avg Occupant density 8 73m2 pessoa 1 11 pessoas m2 Expediente de Trabalho 8 00 s 17 00hs e 24hs CPD monitoria e recep o Schedule de Trabalho 100 hor rio de trabalho 50 meia hora antes e depois Fins de semana 25 s bado e 5 domingo Lighting Use Intensity W m2 7 82 Schedule de Ilumina o 7 30 s 17 30hs Equipment use intensity W m2 17 18 Schedule dos Equipamentos 7 30 s 12 00hs e 12 35 s 17 15hs Infiltra o de ar 0 20 air change hr Condicionamento do Ar Sistemas e Controles Tipos de Sistemas Fancoil TPFC com Chilled water pump type fixed speed chilled water temperature 6 7 C chiller type media eficiencia with Water cooled Condensor Cooling Tower Efficiency KW Cap KW 0027 split SZRH self contained PSZ e n o condicionado FPH aquecimento Temp para ligar o Aquecimento 4 C Schedule de Aquecimento All Year Workdays 7 00 s 18 00hs Temperatura de Resfriamento 24 C Schedule de Resfriamento All Year Workdays 7 00 s 18 00hs e 24hs CPD 7 00 s 18 00hs Schedule da Ventila o Mec nica On during working hours Taxa de renova o de ar pessoa 27 m3 h pessoa ou 7 5 1 s Equipamentos de Uso Comum Pot ncia dos
106. vezes na carga t rmica do recinto se comparado a um projeto sem veneziana BARROSO KRAUSE et al 2003 O isolamento t rmico em coberturas deve ser considerado j que a carga t rmica no telhado grande Deve se utilizar materiais com alta resist ncia t rmica se a cobertura for horizontal adicionar placas de isopor incombust vel e vermiculita argamassa da laje s o medidas que d o bons resultados Sempre que poss vel deve haver um entreforro com algumas op es que podem ser adotadas tais como aplica o de 95 mantas de fibra de vidro ou jato de espumas a base de uretano ou da pr pria fibra de vidro sobre a laje De fato cores materiais e espessuras colaboram no consumo de energia el trica de uma edifica o A constitui o de seu envolt rio exerce fundamental import ncia Telhados janelas paredes e pisos funcionam como uma membrana que envolve o edif cio pela qual o calor dever passar devendo ser analisados com crit rio visando efici ncia energ tica O projeto que utiliza os princ pios da arquitetura bioclim tica deve considerar os seguintes aspectos reconhecidos atrav s de uma revis o de literatura M KARAVASILI 2000 topografia incluindo o entorno movimento solar e seu impacto no edif cio durante o ano altitude solar e azimute condi es clim ticas incluindo ventos dominantes movimento do ar ganho solar proveniente da radia o temperatura e umidade condi es d
107. 00 m Base Case E Double clear LR13 1400000 O Double clear LR13 Argon 1350000 o Double clear SS08 E Double clear SS08 Argon 1300000 m Double Low e e2 04 clear IG E Double Low e e2 04 tint IG 1250000 g Doubleref A clear L IG o g E x m Double Tint Low e 1 1200000 Argon 6 12 6mm m Double Tint Low e 4 Argon 6 12 6mm 1150000 E Double Tint LR13 Argon m Double Tint SS08 Argon 1100000 m Vidro Laminado 6mm Gr fico 4 5 Gr fico de barras representando os consumos de energia el trica KWh entre o caso base e as alternativas de vidros desagrupados Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 5 5 3 Cen rio 3 Mudan a de orienta o solar no edif cio existente Simulou se o caso base sem sombreamento externo e nas quatro simula es seguintes foi mudada a orienta o do edif cio no modelo para os azimutes 45 85 185 e 270 todas foram feitas a partir do caso base sem sombreamento externo que corresponde ao azimute 5 Estas simula es visam quantificar o peso da decis o da orienta o solar em edif cio comercial climatizado artificialmente Gr fico 4 6 28 Simula o Caso base sem sombreamento externo retirou se todo o sombreamento externo do caso base Testou se esta simula o com dois objetivos um deles foi verificar quanto de economia de energia el trica obtinha se com o 231 sombreamento existente na edifica o atualmente
108. 182 energia el trica da edifica o em estudo fica em torno de 15 do total consumido pela CAG Fez se necess rio desagregar esta informa o para fins de calibra o do modelo Tabela 4 2 Contas de consumo de energia el trica do edif cio estudo de caso m dia de 2006 Fonte Elabora o pr pria Contas Valores M dios kwh m s Conta paga pela empresa em estudo 52 800 Conta paga pela empreendimento condom nio 10 939 Consumo de energia necess rio para gerar gua gelada 40 584 Total 104 323 O edif cio analisado consome em torno de 400 m de gua pot vel por m s valor conferido por meio de medidor junto a bomba terciaria o que representa a utiliza o de 2 3 da gua pot vel de todo o empreendimento que de aproximadamente 14500m Foi necess rio fazer a soma das tr s contas pois na simula o do modelo do edif cio foram computados todos os consumos de energia el trica inclusive nas reas consideradas comuns Ap s a inser o dos pol gonos com as zonas configurando os blocos ou seja a fase da inclus o da geometria do edif cio conclu da iniciou se a descri o dos materiais de acabamento do edif cio simulado na biblioteca construtiva do VisualDOE utilizando se a lista elaborada anteriormente Houve ent o certa dificuldade pelo fato dos materiais construtivos nacionais serem bem diferentes dos utilizados no pa s em que o software foi desenvolvido Praticamente tod
109. 2004 Evolu o do consumo de eletricidade de 1990 204 2 90 40 44 42 13 44 15 nos Gr fico 1 1 Evolu o do consumo de eletricidade de 1990 a 2004 Fonte Elabora o da autora com base nos dados do BEN consultado em 28 de junho de 2007 Para entender melhor as oportunidades de conserva o de energia el trica no Brasil precisa se saber como a eletricidade usada no pa s Em 2004 o setor industrial consumiu 47 9 do consumo total da eletricidade 30923 mil tep o setor comercial 13 9 o setor residencial 21 9 o setor energ tico 3 6 o setor p blico 8 4 e outros agropecu rio e transportes 4 4 Verifica se o consumo expressivo de energia el trica nos setores residencial comercial e p blico o que justifica investimentos em eficientiza o energ tica por medidas de conserva o economicamente competitivas 50 Composi o setorial do consumo de eletricidade em 2004 5 5 O SETOR ENERG TICO E FRESIDENCISL O COMERCIAL O P BLICO E AGROPECU RIO O TRANSPOR TES E INDUSTRIA Gr fico 1 2 Composi o setorial do consumo de eletricidade Fonte Elabora o da autora com base nos dados do Balan o Energ tico Nacional consultado em 28 de junho de 2005 CONSUMO FINAL DE ELETRICIDADE RESIDENCIAL COMERCIAL P BLICO INDUSTRIAL Si HO i a E OUTROS Gr fico 1 3 Consumo Final de eletricidade Fonte Elabora o da autora com base nos dados do Balan o Energ tico Naciona
110. 3 43 o outro foi com rela o mudan a de orienta o Nas simula es seguintes o edif cio sofre rota es portanto foi retirado o sombreamento externo para n o causar interfer ncias devido a estes obst culos radia o solar direta Tabela 4 33 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e o mesmo caso base sem sombreamento externo Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Base case sem sombreamento 525 207 79 314 58 925 157 725 1 294 805 externo Tabela 4 34 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base sem sombreamento externo e diferentes orienta es do edif cio Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total 29 Mudan a de orienta o do 513 241 76 710 57 010 157 510 1 278 105 edif cio Az 85 30 Mudan a de orienta o do 540 176 81 225 60 362 163 591 1 318 988 edif cio Az 45 31 Mudan a de orienta o do 537 882 81 201 60 353 163 532 1 316 602 edif cio Az 315 32 Mudan a de orienta o do 541 754 81 018 60 193 165 347 1 321 946 edif cio Az 270 Tabela 4 35 Resultados da mudan a de orienta o solar no edif cio existente simulados n
111. 5 e 275 Data 29 de outubro de 2006 Nebulosidade 4 5 A seguir t m se as figuras 4 6 a 4 9 com a carta solar da cidade do Rio de Janeiro para as orienta es descritas anteriormente 32 A z Na condu o ocorre a troca de calor entre dois corpos que est o em contato e que possuem temperaturas diferentes 33 4 a e e ET i Troca t rmica por convec o pode ser definida como a transmiss o de calor por meio de um l quido ou fluido 196 Pre o img Ne hini Penido Apm o tando PE Earage a fi vma iira da Peman hpa era las od caiam M h Fig 4 6 Carta solar para orienta o de 5 Fig 4 7 Carta solar para orienta o de 95 Fonte Programa Luz do Sol 1 1 Fonte Programa Luz do Sol 1 1 nv Qienta o 105 nv smsta es 77 Pre o t risssagadrca der Parusa Apaentes do 5s Laruie 735 n do E rimee a beo dne P A am do Sol Laisi 295 Fig 4 8 Carta solar para orienta o de 185 Fig 4 9 Carta solar para orienta o de 275 Fonte Programa Luz do Sol 1 1 Fonte Programa Luz do Sol 1 1 Pode se dizer que na orienta o de 5 praticamente Norte o sol encontra se mais baixo durante todo o dia no inverno e em boa parte da primavera e outono sol encontra se mais alto no ver o que incide poucas horas do dia Na orienta o de 95 correspondente a fachada Leste praticamente existe sol todas as manh s em todas as esta es Na fachada orientada para o Sul com 185 o sol inexistente no
112. 5 3 AN LISE PRELIMINAR DA INSOLA O SOBRE A EDIFICA O 5 4 COMPARA O ENTRE O CASO DE REFER NCIA MEDIDO E O CASO SIMULADO DE BASE A CALIBRA O 5 5 AN LISE DA SITUA O ATUAL E ESTABELECIMENTO DE PAR METROS PARA CARATERIZA O DO PR DIO EFICIENTE EM TERMOS ENERGIA EL TRICA EFEITOS DA APLICA O DE VARIA ES PARAM TRICAS SIMULA ES 5 5 1 Cen rio 1 Altera es de cobertura no edif cio existente 5 5 2 Cen rio 2 Altera es de fachada no edif cio existente 5 5 3 Cen rio 3 Mudan a de orienta o solar no edif cio existente 5 5 4 Cen rio 4 Outras Alternativas 5 5 5 Cen rio 5 Alternativas Combinadas 6 CAP TULO 5 CONCLUS ES E RECOMENDA ES PARA ELABORA O DE PROGRAMAS DE EFICI NCIA ENERG TICA EM 12 18 28 31 37 58 64 64 75 83 90 97 102 124 124 125 131 135 138 166 166 175 193 195 197 211 215 221 230 232 237 EDIF CIOS 6 1 RESULTADOS E DISCUSS ES 6 2 CONCLUS ES QUANTO AO PROGRAMA VISUALDOE VERS O 2 61 6 3 CONCLUS ES E RECOMENDA ES REFER NCIAS BIBLIOGRAFICAS ANEXOS ANEXO A LAYOUT PADR O DA CONSTRUTORA ANTERIOR A OCUPA O DA EMPRESA CORTES E FACHADAS ANEXO B SISTEMA DE CONDICIONAMENTO DE AR ANEXO C BIBLIOTECA CONSTRUTIVA ANEXO D BLOCOS E ZONAS ANEXO E SCHEDULES ANEXO F ESPECIFICA ES T CNICAS DOS ELEVADORES E TABELA COM O C LCULO DE CONSUMO DE ENERGIA ANEXO G DADOS CLIM TICOS DA CIDADE DO RIO DE JAN
113. 7 53 pe E B Casa base dltemainas vaveis lhemainas projeto Alternativas simuladas mow Gr fico 4 7 Gr fico de barras representando os consumos de energia el trica KWh entre o caso base somat rio das alternativas vi veis e alternativas novo projeto Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 239 6 CAP TULO 5 CONCLUS ES E RECOMENDA ES PARA ELABORA O DE PROGRAMAS DE EFICI NCIA ENERG TICA EM EDIF CIOS Este cap tulo conclui expondo dificuldades vivenciadas apresentando as solu es mais adequadas tendo como base os resultados encontrados nas simula es termo energ tica da edifica o 6 1 RESULTADOS E DISCUSS ES Uma s rie de fatores tais como a crise do petr leo o aumento do efeito estufa e emiss o de CO2 na atmosfera o custo da energia o aumento da consci ncia ecol gica entre outros est o influenciando a ocorr ncia de uma mudan a de h bitos n vel global No Brasil um pa s em desenvolvimento que ainda n o atingiu o pico m ximo de sua capacidade de crescimento as proje es do consumo de energia el trica indicam n meros preocupantes para os planejadores que estudam a expans o do setor el trico O desafio consiste em achar um equil brio entre a provis o dos servi os de energia para atingir as metas de desenvolvimento a custos compat veis de modo a n o comprometer a capacidade de suporte do meio ambiente Com isso a efici nc
114. 72 1 228 666 fachadas Na seq ncia foram feitas simula es utilizando diferentes composi es de vidros e de espa amento para camada de ar ou arg nio entre eles pois s o diversas as possibilidades de combina es destes materiais existentes no mercado da constru o civil no Rio de Janeiro Devido ao vidro ser relativamente bastante empregado na arquitetura de edif cios comerciais justifica se a execu o destas simula es com fins de verificar seu desempenho energ tico A utiliza o de fachadas vidro insulado tamb m denominado vidro duplo ou termoac stico caracteriza se por ser um sistema composto por duas ou mais pe as de 34 Lamberts 1997 223 vidros intercaladas por uma c mara de ar desidratado ou arg nio coladas a um perfil de alum nio duplamente vedados Objetivando a melhoria do conforto t rmico e ac stico pois aproveita a luz natural com bloqueio do calor proveniente da radia o solar e redu o de ru dos proporcionando assim uma melhoria no desempenho termo energ tico e ac stico do edif cio Da nona vig sima simula o todas utilizaram diferentes vidros nas fachadas e encontram se listadas abaixo Pode se observar na tabela 4 22 o desempenho termo energ tico dos vidros simulados Determinados vidros duplos chegam a piorar o consumo de energia el trica se comparados ao vidro SSO8 utilizado na fachada do edif cio em estudo que n o duplo A pior situa
115. 9 36 Cooling desligado no t rreo 6 03 3 75 Fechamento trepadeiras t rreo blocos A e B 0 83 0 52 Cooling desligado CPD e terreo9 split 3 39 2 11 5 5 5 Cen rio 5 Alternativas Combinadas 237 Inicialmente foram executadas simula es testando cada item individualmente objetivando quantificar a representatividade de cada medida Neste cen rio s o apresentadas alternativas combinadas pois o tratamento n o linear uma medida interage com a outra aumentando o benef cio total Gr fico 4 7 e tabela 4 44 a Somat rio das alternativas de f cil aplica o Esta simula o testa v rias alternativas descritas com mais detalhes anteriormente poss veis de serem adotadas atualmente com o edif cio pronto e em opera o Utiliza o caso base e acrescenta as seguintes altera es cooling desligado no t rreo prote o externa para prismas centrais dimmers antes do racionamento fechamento em trepadeiras bloco B p rgulas com 4 00m de profundidade no terra o da cobertura e rvores para sombreamento das fachadas Se forem adotadas todas estas medidas a economia conseguida ficar em torno de 15 78 do total de energia el trica consumida anualmente pela edifica o Tabela 4 42 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e somat rio das alternativas vi veis Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Lights Cooling Torre Bombas Ven
116. AIA Ana Cristina Braga Efici ncia Energ tica em Edifica o Residencial Solu es e T cnicas Adotadas em Pr dio Multifamiliar no Recreio dos Bandeirantes RJ Tese MsC em Arquitetura PROARQ UFRJ 2002 MARTINEZ M F ALVES M B PEREIRA L A e BEYER P O Redu o de consumo de energia el trica atrav s de conceitos green building Eletr nica de Pot ncia vol 14 n 2 maio de 2009 MASCAR L Energia na Edifica o Projeto Editores Associados Ltda S o Paulo 1991 Mc QUISTON F C and SPITLER J D Cooling and Heating Load Calculation Manual American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engenieers 1994 MME Minist rio de Minas e Energia Etiquetagem de Efici ncia Energ tica de Edifica es Dispon vel em http www eletrobras gov br Acesso em junho 2010 MUNCH Andersen Jorgen Improving Thermal Insulation of Concrete Sandwich Buildings Indoor Built Environ v 18 n 5 pp 424 431 2009 NOGUEIRA L A H HADDAD Jamil et al Dissemina o de Informa es em Ffici ncia Energ tica Efici ncia Energ tica aplicada para com rcio e ind stria PROCEL Eletrobr s 2004 OLGYAY Victor Bioclimatic approach to architecture BRAB Conference Report No 5 Washington National Research Council 1953 Design with Climate Princeton Princeton University Press 1963 PAIVA C Prote o clim tica e ac stica Revista Finestra S o Paulo Arcoweb n 35 pp
117. E 2 Descripition que parte do arquivo utilizado para rodar o programa e aparece no relat rio final DOE 2 Code um c digo num rico usado pelo DOE 2 para identifica o do material utilizado n mero de camadas Number of Glazings existentes no vidro p r exemplo vidro duplo composto de duas camadas 163 coeficiente de sombreamento Shading Coefficient definido como a raz o entre o fator solar transmiss o direta parcela da energia absorvida que retransmitida para o interior do ambiente e a mesma grandeza correspondente ao vidro padr o definido como vidro 3mm incolor n o sombreado transmiss o de luz Light Transmission considerada a fra o da radia o solar do espectro vis vel que passa pelo vidro para uma incid ncia normal perpendicular ao plano da janela U factor a transmiss o de calor atrav s do vidro calculado no centro do mesmo E ainda coeficiente de ganho solar Solar Heat Gain Coefficient SHGC uma fra o do total de radia o solar que passa pelo vidro considera tr s ngulos de incid ncia s o eles 30 60 e 90 graus emissividade Emmissivity informa o fornecida para cada camada de vidro em suas faces interna e externa espessura Tickness de cada camada de vidro Gap Tickness a espessura do espa o entre as camadas de vidros e Gap Gas o tipo de g s usado entre cada camada de vidro pode ser ar ou qualquer outro g s usado para melhorar o desempenho t rmico da ja
118. EIRO CONSIDERADOS NAS SIMULA ES ANEXO H VISUALDOE RESULTS E GR FICOS 239 239 274 278 287 297 298 307 338 352 370 381 384 389 xi LISTA DE FIGURAS Fig 1 1 Recursos Energ ticos Fig 1 2 Intera o entre a empresa o mercado sociedade e rg os de controle ambiental Fig 1 3 Componentes do crit rio moderno de qualidade Fig 1 4 M todo geral de solu o preventiva para o edif cio inteligente Adaptado de LORA Fig 2 1 Perfil t pico da carga de ar condicionado de um edif cio comercial Fig 2 2 Conjunto de elementos ligados em circuito fechado no ciclo de refrigera o representa o esquem tica Fig 2 3 Ciclo do Ar representa o esquem tica Fig 2 4 Self Contained classifica o Fig 2 5 Ciclo de um sistema de expans o indireta Fancoil Fig 2 6 Sistema de Volume de Ar Constante e Temperatura Vari vel Fancoil Fig 2 7 Sistema de VAV Fancoil Fig 2 8 Sistema com armazenamento de gua Fig 3 1 Estrutura do Programa DOE 2 1E Fig 3 2 Folder Project Editor de dados globais da edifica o Fig 3 3 Folder Blocks Editor de blocos Fig 3 4 Desenho com as indica es de FFHt e PlnHt considerados pelo Programa VisualDOE Fig 3 5 3D viewer visualiza o em tr s dimens es do edif cio estudo de caso Fig 3 6 Folder Zones Editor de zoneamento Fig 3 7 Folder Fa ade Editor de fachadas Fig 3 8 Exterior Shade for Base Case Fig 3 9 Folde
119. Elevadores 1 13 Kw Schedule dos Elevadores 8 00 s 17 00 hs Obs O consumo de energia para aquecimento da gua foi computado em equipamentos pois feita por resist ncia el trica A tabela 4 12 indica as condi es estabelecidas usadas no caso simulado de base ap s a calibra o do modelo Ap s a simula o ter sido conclu da com sucesso partiu se para a confer ncia dos dados dos relat rios emitidos a fim de verificar se todos os itens haviam sido imputados de forma adequada se o pr dio real estava bem representado no programa e 211 os consumos estavam coerentes Ap s a conclus o desta etapa partiu se para a defini o do potencial de economia de energia el trica no edif cio 5 5 AN LISE DA SITUA O ATUAL E ESTABELECIMENTO DE PAR METROS PARA CARATERIZA O DO PR DIO EFICIENTE EM TERMOS DE UMA ARQUITETURA SUSTENT VEL EFEITOS DA APLICA O DE VARIA ES PARAM TRICAS SIMULA ES As reas envidra adas existentes no pavimento t rreo possuem alguma prote o externa devido proje o do pavimento tipo diminuindo o ganho t rmico por radia o solar direta Contudo pelo fato de uma grande rea do bloco A onde se situa o museu a copa e espa o de conv vio da empresa se encontrarem praticamente desocupadas ou possu rem pouca utiliza o o desligamento do sistema de condicionamento de ar nesses casos na maioria dos meses n o provocar desconforto t rmico Com rela o
120. Este cap tulo apresenta uma fundamenta o te rica com enfoque geral sobre efici ncia energ tica e o meio ambiente e analisa o estado da arte da efici ncia energ tica fazendo um hist rico desde as crises do petr leo na d cada de 70 at os dias atuais Sem conhecer o uso do fogo o homem primitivo tinha dispon vel somente a energia dos alimentos No momento em que o homem aprendeu a controlar o fogo ele realizou sua primeira grande conquista energ tica passou a utilizar de forma inteligente a natureza se aquecendo cozinhando e se protegendo com o calor resultante da queima da lenha Depois do fogo lentamente outros recursos naturais passaram a ser aproveitados pela humanidade como fontes de luz calor e movimento O homem foi dominando sucessivamente ao longo de sua hist ria o uso de fontes cada vez mais nobres de energia Durante muito tempo utilizando as for as dispon veis da natureza e adequando as a sua localiza o o homem pode gerar transmitir e consumir energia sem alterar significativamente o ambiente global o uso do espa o e os modos de produzir ou distribuir bens de acordo com os modelos sociais pol ticos e culturais prevalecentes At a Revolu o Industrial a humanidade evoluiu com um consumo de energia relativamente moderado A inser o de uma nova tecnologia a m quina a vapor no modo de produ o provocou uma ruptura no sistema exigindo uma nova ordem de grandeza no uso da energia Al m do car
121. Exige equipamentos auxiliares reatores e starter partida convencional Fluorescente Compacta Boa reprodu o de cores Boa efici ncia luminosa Vida m dia 3 000 a 12 000 horas Exige equipamentos auxiliares reator Mista Moderada reprodu o de cores Efici ncia luminosa moderada Vida m dia 8 000 horas N o exige o uso de equipamentos auxiliares Vapor de merc rio Moderada reprodu o de cores Boa efici ncia luminosa Vida m dia 12 000 a 24 000 horas Exige o uso de equipamentos auxiliares reator Vapor de s dio alta press o Pobre reprodu o de cores Alta efici ncia luminosa Vida m dia 10 000 a 55 000 horas Exige o uso de equipamentos auxiliares reator e ignitor 108 Tabela 2 3 Classifica o das lumin rias Fonte NOGUEIRA et al 2004 Tipo Caracter sticas Gerais Embutidas Normalmente usadas com l mpadas incandescentes comuns Apresentam baixo rendimento Normalmente apresentam problemas de superaquecimento Dif cil manuten o Fechadas l mpadas fluorescentes S o encontradas com v rios tipos de elementos de controle de luz refletores espelhados com prote o visual difusor prism tico etc Rendimento moderado dependendo do tipo de elemento de controle da luz As que disp em de refletores sem elementos de controle de luz apresentam melhor rendimento Dif cil manuten o Podem ser fixadas sob
122. Independente da tecnologia ou da natureza das substancias usadas onde apenas uma fra o de calor pode ser transformada em trabalho sempre que utilizada energia aumenta se a entropia devido degrada o natural da energia como evolu o para a desordem Clausius Define se tamb m a segunda lei como lei da transforma o de energia que pode ser anunciado da seguinte forma Na transforma o de calor em trabalho o sentido sempre do estado t rmico mais alto para o estado t rmico mais baixo e o rendimento ser sempre menor que 100 SEV 1989 Portanto nessa convers o de forma h sempre uma perda de energia til A aplica o do conceito de entropia na interpreta o das atividades humanas permite compreender a origem dos impactos ambientais da produ o e uso de energia Na verdade ao efetuar as transforma es necess rias obten o de uma forma de energia de f cil uso final o homem tem de pagar um pre o pela melhor qualidade da energia desejada mais nobre mais concentrada de manuseio e transporte mais c modo como por exemplo na passagem de lenha para o carv o vegetal A luta contra a desordem exige a dissipa o de uma determinada quantidade de energia que se perde 15 fora das fronteiras do sistema Uma perda sob forma de energia degrada rejeitada para o ambiente externo Ent o de acordo com a primeira lei da termodin mica a energia indestrut vel e onipresente Por outro
123. KATOS e MARCONI 2006 para acompanhar o funcionamento do edif cio e permitir uma melhor compreens o dos resultados obtidos Um modelo de um edif cio de escrit rios existente chamado de caso base foi desenvolvido utilizando o software VisualDoe 2 61 A simula o foi usada como uma ferramenta que permitiu fazer um diagn stico energ tico no caso de um edif cio real 129 modelado no programa fornecendo a avalia o do desempenho energ tico do edif cio quanto submetido a altera es do seu envolt rio orienta o geogr fica ilumina o equipamentos condicionamento de ar Fornecendo uma vis o din mica do comportamento termo energ tico do edif cio associado realidade clim tica Provando ser til na fase de estudo preliminar permeando todo o projeto e em retrofits Fornecendo dados t cnicos necess rios para embasar decis es de projeto Segundo o IPCC Intergovernamental Panel on Climate Change o maior uso de energia em edif cios comerciais em climas quentes ocorre para condicionamento de ar para proporcionar conforto t rmico no ambiente de trabalho e satisfazer as necessidades do usu rio Metz et al 2007 Diversos trabalhos foram desenvolvidos nesta rea mas a metodologia utilizada diferencia estes trabalhos dos outros Neste trabalho a por o de consumo relativa ao ar condicionado foi enfatizada pois altamente representativo e oferece um elevado potencial de adequa o como resultado de fatores locais de
124. Queiroz Carvalho February 2011 Advisors Emilio Lebre La Rovere Department Energy Planning Air conditioning systems in commercial buildings in Brazil are responsible for about 70 share of their energy consumption According to BEN 2009 The Brazilian Energy Balance energy consumption in the residential commercial and public sectors where most buildings are found represents 16 of the final energy consumption in Brazil This paper aims to examine design factors that could contribute to greater reductions of electric energy consumption in commercial buildings with emphasis on air conditioning Simulations were carried out using electronic reactors controllers of light shades and different types of glass walls flooring and roofing The VisualDOE 2 61 was used as a simulation tool for calculating energy consumption of the analyzed building This paper shows that the energy performance of the building is considerably influenced by the fa ade protection and shows through tables the impact that decisions related to the top level and fa ades have on the energy consumption of the building The authors concluded that the results confirm the importance of taking energy use into account in the very first design stages of the project since appropriate choices of types of glass external shading and envelope materials have a significant impact on energy consumption SUM RIO 1 INTRODU O 2 CAP TULO 1 ASPECTOS HIST RICOS E CONCEITUAIS
125. R STICAS DO PR DIO EM ESTUDO O pr dio em an lise localiza se no condom nio comercial Citt Am rica na Av das Am ricas n mero 700 bloco 4 Barra da Tijuca Zona Oeste do Munic pio do Rio de Janeiro na latitude 22 50 S 43 30 clima tropical com temperaturas m dias variando de 21 1 C a 27 3 C figura 4 2 A fachada frontal voltada para Avenida das Am ricas tem a orienta o de 5 em rela o ao norte geogr fico no sentido leste correspondendo ao azimute de 175 O edif cio situa se na Zona Bioclim tica 8 o que caracteriza que a in rcia t rmica do envelope construtivo apresenta participa o significativa no desempenho t rmico de edifica es nesta zona uma edifica o de pequeno porte com climatiza o artificial permanente Sua constru o conclu da em 1999 utiliza nas fachadas vidros laminados refletidos na cor verde sem prote o solar externa proporcionada por elemento construtivo brises ou varandas H no interior de cada bloco da edifica o um trio central descoberto onde se localiza uma das escadas figura 4 5 167 Fig 4 1 Implanta o da edifica o no lote Fonte Arquivos cedidos pela manuten o do condom nio e editados pela pesquisadora O Citt Am rica caracteriza se como um complexo de neg cios compras entretenimento e servi os composto por um centro empresarial o Citt Office e um centro de compras e lazer o Citt Mall Encontra se posicionado entre o S
126. Size como descrito anteriormente Tabela 4 12 Condi es estabelecidas usadas no caso simulado de base ap s a calibra o Fonte Elabora o pr pria Descri o da Edifica o Tipo comercial de servi os escrit rio com climatiza o permanente artificial N mero de andares 5 Nos pavimentos tipo Largura x Profundidade x Altura 78 x 46 x 15 30m Altura de piso a piso 2 40m Porcentagem de rea envidra ada nas fachadas 100 Prismas centrais Largura x Profundidade x Altura 8 20 x 10 20 x 15 30m 210 rea total constru da 6 627m Caracter sticas Construtivas e dos Materiais de Acabamento Pisos Externos pedra portuguesa predominantemente branca asfalto nas pistas de ve culos Pisos Internos cer mica tipo porcelanato com brilho cor bege claro e detalhes em granito bege t rreo carpete cinza escuro andares tipo cer mica cor clara terra o da cobertura Paredes Externas pano de vidro com vidro laminado refletivo verde 6mm esquadria de alum nio anodizado preto e viga invertida com Im de altura pintada de preto com tinta impermeabilizante por tr s do vidro da fachada parede de alvenaria tijolo embo o e reboco cor bege claro ou branco bloco de concreto cor clara Paredes Internas vidro comum 4mm divis ria em gesso acartonado parede de alvenaria parede de toldo Todos de cor clara Teto gesso cor branco na espessura de 3mm Vidros das janelas laminado refletivo
127. TRO para concess o da etiqueta na fase de edifica o existente com rela o envolt ria ele receberia a etiqueta parcial de n vel B Pois por ser totalmente envidra ado e sem prote o externa incorporada as fachadas e cobertura envelope por mais termicamente eficientes que os materiais utilizados nessas superf cies fossem n o chegaria na classifica o A com base na equa o da envolt ria desenvolvida por este m todo Na simula o tijolo isopor 40 de rea envidra ada com as mesmas caracter sticas descritas no par grafo anterior diferenciando apenas no acr scimo de uma placa de isopor na face interna da parede com a utiliza o de argamassa armada para sustenta o PARALVefic o consumo de energia el trica aumentou ainda mais inclusive se comparado a parede de alvenaria comum E preciso entender como funciona o mecanismo de trocas t rmicas 269 Analisando as simula es executadas algumas foram feitas inicialmente como testes e n o constam nos anexos notou se que dois fatores exercem grande influ ncia no desempenho t rmico das superf cies externas s o eles a absortividade o absortance e rugosidade p roughness do material de constru o empregado nessas superf cies Estes fatores est o diretamente relacionados radia o incidente nos fechamentos opacos que ter uma parcela absorvida e outra refletida Lembrando que troca de calor com o meio exterior da superf cie externa acontece p
128. a es considera a maior parte das vari veis e apresenta uma grande vantagem permite a cria o de diversos modelos A simula o atrav s de programa computacional uma metodologia que amplia os estudos medida que permite diagnosticar um caso de um edif cio real modelado no programa E ent o avaliar seu desempenho energ tico quando submetido a hipot ticas altera es do seu envolt rio material e forma do seu uso emprego da ilumina o e de equipamentos do seu sistema de condicionamento de ar permitindo uma vis o din mica associada realidade clim tica a fim de obter grandes ganhos em efici ncia energ tica Os resultados de uma simula o permitem avaliar entre outros evolu es hor rias de fluxos de calor desempenho de elementos do sistema de condicionamento de ar consumo de energia por uso final relat rios mensais e ndices de desempenho energ tico A simula o o m todo indicado uma vez que ser comparada uma situa o real com situa es hipot ticas do mesmo edif cio portanto o m todo utilizado nesta tese Primeiro fez se calibra o do modelo do pr dio inteligente existente este modelo foi desenvolvido utilizando o software VisualDOE 2 61 O primeiro cen rio apresenta as altera es de cobertura o segundo mostra modifica es de fachada o terceiro aplica mudan as de orienta o solar o quarto engloba outras alternativas incluindo a ilumina o o quinto apresenta as medida
129. a o de energia em cada edif cio Trata se tamb m de um setor muito heterog neo englobando alguns edif cios muito eficientes e outros claramente mau utilizadores de energia havendo portanto um elevado potencial para melhoria No caso espec fico deste trabalho foi analisada uma nica tipologia a dos edif cios de escrit rios por m ainda existe uma gama de outras tipologias a serem analisadas em trabalhos futuros inclusive poderia se mapear a porcentagem de pr dios por tipologia Torna se relativamente dif cil intervir nos edif cios com o objetivo de torn lo eficiente em energia el trica por v rias raz es destacam se entre elas 280 e envolvem um elevado n mero de agentes corretores projetistas construtores incorporadores e usu rios com objetivos muito distintos at mesmo contradit rios entre si e as mudan as s o lentas pois como a vida m dia de um edif cio de cerca de 50 anos a taxa de renova o da rea constru da e de cerca de 2 ao ano o que exige atua o n o s no que se constr i de novo mas tamb m na renova o do existente e tanto as ind strias da constru o civil quanto a das instala es t cnicas s o tradicionalmente muito conservadoras e resistentes s mudan as imperando ainda t cnicas quase artesanais e predominando as preocupa es de menor custo inicial sendo dif cil a penetra o de solu es modernas mais eficientes fregiientemente sofisticadas em termos tec
130. a o do andar em que est situada determinada zona e sua utiliza o Criando sistemas com mesmo nome das zonas 188 sempre visando otimizar o trabalho e permitir uma identifica o gil j que s o v rias zonas portanto v rios sistemas O sistema de condicionamento de ar predominante no edif cio em quest o utiliza fancoils que recebem gua gelada durante um hor rio pr definido englobando o hor rio de expediente diurno de um tanque de press o com capacidade de 1500 Its do condom nio Possuem ainda dois aparelhos do tipo split system utilizados como refor o de carga da sala de inform tica localizada no t rreo e um self contained com condensa o a ar independente da gua gelada do condom nio que n o fornecida 24horas por dia para permitir o funcionamento do CPD nas condi es de temperatura e umidade pr definidas Para caracterizar os fancoils utilizou se a op o Two Pipe Fan Coil System j que estas unidades s o servidas com gua gelada do chiller para o self contained usou se Packaged Single Zone System e para os aparelhos do tipo split system opto se pelo Single Zone Variable Temperature System Na caracteriza o do ciclo de refrigera o dos fancoils os dados do ventilador s o vari veis e o cooling especificado em projeto foi comum para todos Este cooling refere se ao trocador da serpentina de gua gelada ou seja s o dados da efici ncia do trocador de calor uma parte do ar n o pa
131. a o do ano podendo ser positivas ou negativas de acordo com as condi es exteriores Assim as instala es destinadas a condicionar estas zonas devem ser dotadas de grande flexibilidade Os diferentes tipos de instala es de ar condicionado se classificam de acordo com o flu do utilizado para transportar energia de forma a equilibrar as cargas t rmicas sens veis e latentes dos ambientes sendo a seguinte distin o instala es apenas Ar instala es Ar gua instala es apenas gua instala es de Expans o Direta NOGUEIRA et al 2004 Cada qual com suas vantagens e desvantagens e indica o de uso mais apropriado Sendo que para um mesmo sistema existem equipamentos diferentes que causar o resultados e ter o efici ncias diversas A efici ncia dos sistemas de ar condicionado uma caracter stica bastante complexa uma vez que muitos s o os 112 fatores que a influenciam tais como o dimensionamento dos aparelhos seu regime de trabalho e as cargas a que s o submetidos Assim deve se considerar na compra de um sistema de ar condicionado n o s o custo inicial mas tamb m fatores como a sua manuten o aplicabilidade para a situa o espec fica podendo ocorrer sistemas distintos para as zonas perimetrais e as zonas interiores etc importante destacar que o ar condicionado o maior respons vel individual pela ocorr ncia de pontas de demanda de energia el trica em instala es comerciais O
132. a A op o de pavimentar com grama est descartada devido altura do substrato da regi o com terra e impermeabiliza o da laje necess ria para o plantio que interferiria diretamente nas esquadrias existentes comprometendo suas aberturas e acabamentos E devido ao fato da laje n o ter sido preparada para receber esta carga proveniente do peso pr prio dos materiais Como foi visto utilizando o vidro duplo do tipo double clear SSO8 Argon nas fachadas esta permaneceria com a mesma apar ncia por m o consumo de energia el trica cairia em 1 87 com rela o ao pr dio real Observou se que o desempenho termo energ tico dos vidros quando utilizando o arg nio na camada separadora superior ao do ar E ainda verificou se que o consumo de energia aumentou utilizando se determinados vidros duplos No caso do edif cio simulado n o h problemas com rela o ac stica ou seja a especifica o do vidro duplo est sendo analisada apenas pelo lado da quest o energ tica 258 260 000 5 Bz E x Alternativas Gr fico 5 1 Gr fico com a influ ncia da vegeta o no consumo de energia el trica Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 KwWhiano Gr fico 5 2 Gr fico comparando as performances dos vidros simulados com o existente caso base Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 259 O ganho de calor no interior do ambiente vindo atrav s do vidro pode ser
133. a o da cobertura A carga t rmica proveniente dessas reas expostas ao tempo bastante significativa para reduzir estes ganhos devem se introduzir materiais isolantes t rmicos com alta resist ncia t rmica Devido ao fato do empreendimento ter como uma de suas caracter sticas o paisagismo com extenso uso de vegeta o nos malls do shopping e no Parque da Restinga pr ximo ao empreendimento foi feita uma simula o substituindo o piso em cer mica clara do terra o da cobertura por vegeta o Foram utilizados os dados de terra mida fornecidos pela tabela 4 16 e a mesma absort ncia e rugosidade definida na quarta simula o Substituiu se o pisofrio citta por concreto e veg ar citta Destaca se que o resultado encontrado menos de 1 est levemente subestimado devido s limita es dos dados de vegeta o e neste caso agravado pelo fato de ter sido colocado camada de ar abaixo desta laje para substitui o do pleno Fato descrito anteriormente em que foi preciso colocar a camada de ar para compensar 219 a retirada do forro com pleno necess ria para evitar erro por excesso de superf cies externas Tabela 4 18 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e substitui o piso cobertura vegeta o Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Substi
134. a como benef cios uma redu o de custos operacionais maior avalia o do im vel e acr scimos de valores atendendo principalmente aos interesses emergentes das organiza es no que se refere melhoria e manuten o da qualidade de vida no resultado do trabalho e nas rela es com os consumidores Edif cios constru dos dentro destes princ pios oferecem vantagens para a comunidade tais como apoiar a economia local atrav s da demanda de materiais de constru o produzidos atendendo s especifica es e m o de obra do local bem como proteger os recursos naturais como gua e ar 89 Para obter a certifica o LEED de uma edifica o primeiramente o projeto deve ser registrado junto ao USGBC que avaliar a edifica o de acordo com os pr requisitos exigidos para a concess o da certifica o Ser atribu da uma pontua o para cada um dos requisitos A certifica o s ser efetivada ap s a constru o do edif cio e a confirma o de que os pr requisitos foram atendidos De acordo com o n mero de pontos obtidos por uma determinada edifica o m ximo de 110 pontos esta poder ser certificada em uma das seguintes classifica es platinum platina de 80 a 110 pontos gold ouro de 60 a 79 pontos silver prata de 50 a 59 pontos ou certified certificado de 40 a 49 pontos USGBC 2010 Nos quais 100 s o pontos base referentes aos cinco primeiros itens na lista abaixo 6 pontos para inova es n
135. a etapa estabelecem se suas dimens es forma principais materiais e sistema construtivo fachada com suas caracter sticas e posicionamento no terreno considerando a orienta o solar entre outros aspectos Estas formas devem ser entendidas como uma constru o espacial uma estrutura o interna nas quais as quest es bioclim ticas est ticas compositivas e funcionais devem ser inseridas como elemento da concep o presentes na geometria da edifica o As estrat gias de constru o sustent vel devem ser consideradas no in cio do ciclo de desenvolvimento de um projeto A equipe do projeto deve integrar todos os participantes envolvidos no processo de concep o da edifica o como o promotor propriet rio arquitetos engenheiros arquitetos paisagista o empreiteiro e demais atores Implementando uma abordagem integrada orientada para os sistemas de concep o do projeto ambientalmente adaptado desenvolvendo sistemas e opera es aptos a gerar sinergias e melhorar o desempenho global do edif cio Uma avalia o inicial considerando os par metros do PROCEL da certifica o LEED ou qualquer outra certifica o internacional far com que a equipe do projeto 245 trabalhe em conjunto para avaliar e articular os objetivos do projeto a fim de alcan ar o n vel de certifica o solicitada As equipes de projeto devem utilizar os recursos exigidos pela avalia o desejada para identificar estrat gias adequadas para al
136. a perspectiva da gest o da sustentabilidade 64 3 CAP TULO 2 CONTEXTUALIZA O E DEFINI O DA PESQUISA Os edif cios est o entre os maiores mais complexos e dur veis produtos criados pelos humanos Seu prop sito garantir abrigo para as atividades humanas portanto eles devem responder aquilo que depois da comida uma das necessidades prim rias humanas Este cap tulo mostra a import ncia da constru o civil e do setor comercial na economia nacional Aborda o conceito do edif cio inteligente o edif cio de escrit rios e os aspectos de projeto que influenciam o consumo de energia el trica por edif cios comerciais 3 1 A CONSTRU O CIVIL O SETOR COMERCIAL PR DIO COMERCIAL EDIF CIO DE ESCRIT RIOS Aquecimento refrigera o ventila o e ilumina o consomem aproximadamente 40 da energia prim ria de uma na o Se quantificados os materiais e energia embutidos no processo construtivo esta parcela de consumo torna se ainda maior Fazendo com que o setor da constru o represente um grande potencial de preserva o de recursos e energia KUA e LEE 2001 Diante da escassez de recursos naturais e impactos ambientais decorrentes do uso da energia faz se necess rio promover a melhoria da efici ncia energ tica nos edif cios ou a utiliza o racional da energia Deve cobrir todos os tipos de consumo desde a gua quente para banheiros e cozinhas utiliza o b sica de maior consumo nos e
137. a por uso final com base na simula o Gr fico 4 2 Consumo mensal de eletricidade em kWh m Gr fico 4 3 Consumo de energia el trica por uso final em kWh ano m2 Gr fico 4 4 Gr fico de barras representando os consumos de energia el trica KWh entre base case e as altera es de cobertura no edif cio existente desagrupadas Gr fico 4 5 Gr fico de barras representando os consumos de energia el trica KWh entre o caso base e as alternativas de vidros desagrupados Gr fico 4 6 Gr fico de barras representando os consumos de energia el trica KWh entre o caso base sem sombreamento externo e orienta es do edif cio nos azimutes 45 85 270 e 315 Gr fico 4 7 Gr fico de barras representando os consumos de energia el trica KWh entre o caso base somat rio das alternativas vi veis e alternativas novo projeto Gr fico 5 1 Gr fico com a influ ncia da vegeta o no consumo de energia el trica Gr fico 5 2 Gr fico comparando as performances dos vidros simulados com o existente caso base Gr fico 5 3 Gr fico comparando os resultados das simula es dos diferentes tipos de paredes e vidros LISTA DE EQUA ES Eq 1 1 Equa o num rica ponderando a envolt ria o sistema de ilumina o e o sistema de condicionamento de ar Equa o 5 1 F rmulas relativas ao c lculo do CS coeficiente de sombreamento Equa o 5 2 F rmulas relativas ao c lculo do CS coeficiente de sombreamento do conjunto Equa
138. a suficiente para ter seguido os itens 2 e o 3 acima constatar amos inicialmente o n mero de superf cies antes de inserir os dados nas zonas N o mudaria em nada o experimento simulado mas ter amos economizado muitas horas do nosso trabalho Ent o poder amos ter adotado outras solu es tais como simular todo o conjunto com simplifica es na geometria dois blocos em separado e mais o do meio ou dividir o pr dio em dois blocos tendo cada 276 bloco a metade do bloco de liga o escada enclausurada e elevadores Depois somar amos as contas de energia el trica e chegar amos ao mesmo resultado Como os blocos s o semelhantes a caixa id ntica mas os usos s o um pouco diferenciados e teria que considerar sua posi o no terreno seria relativamente simples fazer a segunda simula o a partir da primeira salvando as principais configura es Com rela o aos nomes dos materiais construtivos criados na biblioteca deve se evitar repeti o dos nomes mesmo quando s o id nticos em sua composi o No Constructions Builder existe uma divis o em tipos e categorias onde os tipos subdividem se em paredes pisos telhados parti es entre outros Sendo assim faz se necess rio em determinadas ocasi es criar o material mais de uma vez pois ora ser utilizado como piso em outra ocasi o como teto e assim por diante Sugere se a cria o do mesmo nome acrescentando apenas uma letra no final para diferenci lo por ex
139. achs denominou de solidariedade diacr nica com as gera es futuras SACHS 1992 2 4 ARQUITETURA BIOCLIM TICA E CONFORTO AMBIENTAL A arquitetura bioclim tica tem por objetivo reunir um conjunto de t cnicas voltadas a alcan ar o resultado t rmico luminico e ac stico desejado sob o ponto de vista do usu rio a partir do clima local A aplica o dos princ pios bioclim ticos no projeto considerada de grande import ncia quanto redu o do consumo de energia e emiss o de CO no setor de edifica es Conforto ambiental em projeto de arquitetura significa em linhas b sicas o atendimento de algumas das necessidades org nicas basicamente ac sticas higrot rmicas visuais e de qualidade do ar dos usu rios previstos pelo Programa de Arquitetura em suas horas de ocupa o atrav s da compreens o do clima externo e de decis es arquitet nicas compat veis Recentemente vem se agregando a quest o da sustentabilidade a seu conceito o que se traduz em novas escolhas de procedimento e materiais que resultem no menor impacto ambiental poss vel Conforto ambiental no mbito da efici ncia energ tica incorpora um atributo a mais quando obtido gera um ambiente saud vel ao uso e diminui o da qualidade de vida Citado no artigo Um enfoque alternativo para o planejamento energ tico LA ROVERE 1986 32 uma fatura de energia el trica m nima necess ria para complementar os momentos em que o micro
140. acionais como a LEED abrangem desde a efici ncia energ tica da edifica o at quest es de inser o do edif cio na malha urbana utiliza o de materiais regionais e n o poluentes cogera o de energia no local aproveitamento dos recursos locais reutiliza o e efici ncia no uso da gua entre outros aspectos Existe o selo brasileiro de certifica o de constru es sustent veis adaptado realidade brasileira o AQUA para a dissemina o de pr ticas sustent veis Desenvolvido pela Funda o Vanzolini criada e gerida pelos professores do Departamento de Engenharia de Produ o da Escola Polit cnica da Universidade de S o Paulo USP inspirado no selo franc s HQE Inicialmente foi lan ado no mercado o referencial para edif cios comerciais e escolas O AQUA o primeiro selo que levou em conta as especificidades do Brasil para elaborar seus 14 crit rios que avaliam a gest o ambiental das obras e as especificidades t cnicas e arquitet nicas S o eles eco constru o rela o do edif cio com o seu entorno escolha integrada de produtos sistemas e processos construtivos e canteiro de obras com baixo impacto ambiental gest o da energia da gua dos res duos de uso e opera o do edif cio e manuten o perman ncia do desempenho ambiental conforto higrot rmico ac stico visual e olfativo sa de qualidade sanit ria dos ambientes do ar e da gua Qualquer pol tica de energia al m de promover
141. ade pois no programa a 233 pot ncia distribu da aleatoriamente pela rea da zona estabelecida no modelo E no local nos pontos de luz pr ximos as janelas existem menos l mpadas que no seu interior em fun o de ajustes feitos pela equipe de manuten o para o racionamento de energia el trica que perdura at hoje Foi utilizado o n vel de ilumina o de 500 lux considerado m dio indicado para tarefas como leitura escrita de documentos com alto contraste e participa o de confer ncias Verificou se que o sistema de ilumina o poderia ser melhorado da seguinte forma com a instala o de circuitos de ilumina o paralelos s fachadas aumento do n mero de comandos interruptores das lumin rias utiliza o de sensores e reatores dimeriz veis nos prismas centrais e pr ximos as fachadas para manter l mpadas desligadas ou ligadas por sensor a partir de um n mero determinado de lux e ilumina o na cabina dos elevadores apenas quando os mesmos est o em uso Por este motivo procederam se as simula es com utiliza o de dimmers Consegui se uma economia bastante razo vel com essa medida em torno de 9 36 no total do consumo de energia el trica do edif cio Tabela 4 36 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e dimmer Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Total do consumo de energia el trica por uso final em KWh Alternativas Ilumina o
142. ade dos Edif cios Inteligentes Dispon vel em http www din uem br ia intelige domotica p2 hist htm Acesso em 28 de junho de 2007 SIGNOR Regis An lise de Regress o do Consumo de Energia El trica frente a Vari veis Arquitet nicas para Edif cios Comerciais Climatizados em 14 Capitais Brasileiras UFSC Programa de P s Gradua o em Engenharia Civil Santa Catarina 1999 SOUZA M de Automa o predial inteligente voc Revista T chne S o Paulo PINI n 18 1995 SOUZA U E L Ara jo L O C Desperd cio de m o de obra na constru o Avalia o para o caso dos revestimentos internos com argamassa de paredes internas S o Paulo 2005 STREET T R Oke Design and urban canopy layer climate Energy and Buildings vol 11 pp 103 113 1988 Sustainable Energy Authority Energy Smart Building Design Architectural Issues Sustainable Energy Authority Victoria 2001 296 The U S Department of Energy s DOE Office of Energy Efficiency and Renewable Energy The 2009 Buildings Energy Data Book Dispon vel em http buildingsdatabook eere energy gov Acesso em 10 setembro 2010 TORREIRA Raul Peragallo Elementos B sicos de Ar Condicionado S o Paulo Ed Hemus 1976 TZIKOPOULOS A F KARATZA M C e PARAVANTIS J A Modeling energy efficiency of bioclimatic buildings Energy and Buildings vol 37 n 5 maio 2005 USGBC U S Green Building Council LEED for New Constructio
143. ados apenas os itens que sofreram modifica o em seu valor em fun o da simula o de determinada medida sempre comparados ao caso base e o total do consumo de energia el trica anual No final de cada cen rio foi feito um gr fico e uma tabela mostrando quanto de economia foi conseguido no consumo de ar condicionado e no total de energia el trica da edifica o com a ado o das medidas simuladas Para verificar o consumo representado por todos os usos finais deve se consultar o anexo H que apresenta o relat rio Results do VisualDOE Os usos finais listados pelo referido relat rio s o ilumina o equipamentos chillers torre motores ventiladores ilumina o externa equipamentos externos e totais dos consumos 5 5 1 Cen rio 1 Altera es de cobertura no edif cio existente Neste cen rio s o feitas simula es do modelo base ap s calibra o com altera es de cobertura no edif cio existente gr fico 4 4 e tabela 4 20 1 Simula o Prote o externa com toldo horizontal dos prismas centrais aplicada no prisma de ilumina o e ventila o de ambos os blocos com o objetivo de diminuir a radia o solar direta Utilizou se com exterior shadiing um sombreamento externo horizontal sobre os prismas centrais dos blocos A e B como se fosse um toldo com caracter sticas t cnicas de visible reflectance de 5 e graund reflectance de 2 e espa o de ar com aproximadamente 2m O fechamento n o estanq
144. agem do fluxo luminoso ao longo do dia Os circuitos de ilumina o s o os mesmos tanto para a rea perif rica pr xima as fachadas quanto para o interior Os dois prismas de ventila o e ilumina o internos um em cada bloco n o est o sendo aproveitados para sua fun o b sica j que as circula es encontram se fechadas com vidro e s o iluminadas e condicionadas artificialmente Estes prismas como s o abertos na cobertura fornecem ilumina o zenital Este tipo de solu o permite o aproveitamento da ilumina o natural em ambientes interiores por m muitas vezes aumenta o ganho t rmico nas superf cies que est o expostas a radia o solar direta No vazio central poss vel o desligamento da ilumina o artificial na maioria dos dias de trabalho o que permite grande economia de energia el trica H poucos interruptores comandando as lumin rias das esta es de trabalho isto significa que existe um desperd cio de energia el trica com ilumina o principalmente quando o edif cio est sendo utilizado por alguma equipe fora dos hor rios padr es Nestes casos permanecem ligadas diversas lumin rias sem uma real necessidade Al m de acarretar um excesso de carga sobre os equipamentos de ar condicionado Quanto ao condicionamento de ar o ajuste do termostato nas salas para ter 24 C est em conformidade com a norma brasileira ABNT 6401 Segundo a referida norma a temperatura de conforto de 23 C a 26 C A
145. alves pela colabora o na orienta o confian a amizade incentivo dedica o e revis o deste trabalho A professora Cl udia Barroso Krause pelo apoio e dicas importantes Ao meu querido esposo Edival meus filhos Felipe e Frederico meus pais e sogros pelo carinho amparo motiva o e est mulo Ao Centro de Pesquisas em Energia El trica CEPEL nas pessoas dos engenheiros Jo o Carlos Rodrigues Aguiar Alessandra Nogueira Vallim e Fernando de Souza Mid o pela utiliza o do programa VisualDOE 2 16 em seus laborat rios e pela suas valiosas contribui es na manipula o do mesmo As equipes de manuten o do Citt Am rica em especial ao Engenheiro Ricardo Silvino e da empresa alocada no bloco em estudo aos amigos colegas de vi doutorado e a todos que diretamente ou indiretamente contribu ram para a realiza o deste trabalho vii Resumo da Tese apresentada COPPE UFRJ como parte dos requisitos necess rios para a obten o do grau de Doutor em Ci ncias D Sc ALTERNATIVAS ARQUITET NICAS PARA O AUMENTO DA EFICI NCIA NO USO DE ENERGIA EL TRICA POR EDIF CIOS COMERCIAIS Marcia Marques de Queiroz Carvalho Fevereiro 2011 Orientadores Emilio Lebre La Rovere Programa Planejamento Energ tico Os sistemas de ar condicionado em edif cios comerciais no Brasil s o respons veis por cerca de 70 do seu consumo de energia el trica De acordo com BEN 2009 Balan o Energ tico Nacional o c
146. ambientais e necessidade humana t o b sico quanto abastecimento de gua transporte e habita o que por sua vez tamb m necessitam de energia 2 1 ENERGIA Os recursos que brotam ou s o extra dos pelo homem da natureza como o carv o a gua o petr leo a lenha entre outros s o chamados de energia prim ria O resultado da convers o da energia prim ria ou seja da transforma o de recursos naturais em calor eletricidade movimento e outros chamado de energia secund ria ou energia derivada J a energia utilizada pelos consumidores finais residenciais comerciais ou industriais na cidade ou no campo denominada energia final ou energia til Sendo que algumas fontes de energia prim ria podem ser utilizadas diretamente como o caso da lenha para coc o de alimentos e aquecimento O primeiro passo no sentido de atender s necessidades da sociedade a busca dos recursos energ ticos dispon veis na natureza como apresentado esquematicamente a seguir 13 mem ss Fig 1 1 Recursos Energ ticos Fonte Adaptado de HINRICHS et al 2003 Atualmente gera se energia em usinas destilarias e refinarias a partir de diversos recursos naturais tais como a gua o vento o petr leo a cana de a car a lenha o carv o o g s natural os combust veis nucleares material radioativo e as mar s Depois transporta se para as grandes e pequenas cidades j como energia final na forma de eletri
147. aneiro de 1963 anexo G Caracteriza o ar exterior da edifica o atrav s de dados hor rios de temperatura de bulbo seco e bulbo mido press o atmosf rica entalpia densidade umidade dire o e velocidade do vento radia o direta normal e no plano horizontal ndices de nebulosidade do ar tipo de nuvem ocorr ncia de chuva e de neve PEDRINI 1997 importante observar que o TRY n o representa exatamente os dados reais correspondentes ao per odo analisado Face s varia es clim ticas sazonais seria prefer vel que os dados clim ticos se referissem a dias t picos m dios de dias extremos e n o simplesmente m dios como tratado pelo TRY MAIA 2002 Pois permitiria a verifica o do comportamento dos ambientes internos em circunstancias onde os equipamentos mec nicos estariam trabalhando com maior carga para manter o mesmo n vel de conforto higrot rmico de seus usu rios Al m dessas limita es existe o fato dos dados referirem se ao ano de 1963 sabe se que a urbaniza o e modifica o da cobertura da camada vegetal natural tem suas influ ncias no clima Comparando se os valores das Normais Climatol gicas dos per odos de 1901 a 1930 e de 1961 a 1990 tem se um aumento de 1 C nos valores das temperaturas m dia m xima e m nima em rela o primeira Cadernos do PROARQ 6 1999 Os dados apresentados no anexo G configuram o conjunto de informa es utilizados pelo programa VisDOE e c
148. aos elevadores nota se serem mais modernos que os tradicionais S o dotados de sistemas que registram a chamada apenas para o elevador mais pr ximo do andar solicitante evitando a duplicidade de chamadas A partida da cabina feita com a pot ncia necess ria para atender a carga espec fica O layout da empresa situa as reas de atendimento ao p blico prestadores de servi o e recebimento de mercadorias no t rreo evitando o uso de elevadores para estes fins Ainda assim poderia haver uma diminui o no consumo se fossem instalados comandos eletr nicos ligando a ilumina o e a ventila o da cabina apenas quando os elevadores estiverem sendo utilizados promovendo uma economia ainda maior de energia el trica O sistema de ilumina o existente atualmente no edif cio possui uma adequada manuten o dos equipamentos As l mpadas s o em sua maioria fluorescentes compactas ou tubulares com boa efici ncia luminosa As cores utilizadas nos 212 mobili rios e paredes s o claras refletindo bem a luz As divis rias do ambiente de trabalho s o baixas reduzindo a absor o de luz e permitindo o uso da luz nas reas adjacentes Estes aspectos est o tecnicamente corretos embora outros enumerados adiante n o estejam sendo utilizados da melhor forma poss vel A ilumina o natural aparentemente n o foi contemplada no projeto de ilumina o artificial n o foram previstos a utiliza o de reatores dimeriz veis para regul
149. apresentar maior ou menor retorno financeiro dependendo do contexto mas necessitam de investimentos iniciais nem sempre compensados totalmente com os benef cios econ micos resultantes Certamente a preven o implica em custos decrescente para a sociedade j que contribui para amenizar os problemas ambientais 63 Solu o preventiva Edif cio Inteligente Mudan as no produto Mudan as no processo Projeto para um menor impacto ambiental Incremento da vida til do produto Produtos multifuncionais Mudan as na Mudan as tecnol gicas Pr ticas de opera o e mat ria prima Incremento do n vel de manuten o melhoradas Purifica o de controle autom tico e Manuten o preventiva materiais computariza o T cnicas de gerenciamento Substitui o por Melhoria nos Melhor manuseio de mat ria prima materiais menos equipamentos Controle de invent rio t xicos Novas tecnologias Treinamento de pessoal limpas Segrega o de res duos Fig 1 4 M todo geral de solu o preventiva para o edif cio inteligente Fonte Adaptado de LORA 2000 Devem se reconhecer os impactos ambientais de determinada obra como medida de qualidade da mesma e introduzir as exig ncias ambientais j na primeira etapa do projeto da mesma O setor empresarial parte da abordagem tripolar do mundo contempor neo governo sociedade e empresa A gest o ambiental tarefa de todos que evolui para
150. ara operar o sistema por at duas horas integra o com o sistema de seguran a e alarmes da edifica o que desligue o sistema de condicionamento de ar quando o sistema de seguran a ativado RTQ C 2009 99 Nas edifica es que utilizam sistema de condicionamento de ar central as zonas t rmicas com necessidade de condicionamento de ar cont nuo durante 24 horas por dia e por pelo menos 5 dias da semana devem ter condi es de ser atendidas por um sistema de condicionamento de ar exclusivo Sistemas com taxa de insuflamento de ar externo nominal superior a 1 400 1 s servindo reas com densidade de ocupa o superior a 100 pessoas por 100 m devem incluir meios de reduzir automaticamente a tomada de ar externo abaixo dos n veis de projeto quando os espa os est o parcialmente ocupados RTQ C 2009 Para que se possa medir a pot ncia el trica na fase posterior constru o e ocupa o do pr dio a divis o dos circuitos deve ser feita segundo os usos finais permitindo uma melhor medi o e facilitando a automa o Quanto ao sistema de bombeamento de um pr dio sua principal fun o promover o deslocamento de um l quido por escoamento recebendo trabalho mec nico do motor el trico e transferindo esta energia mec nica ao fluido sob forma de energia de press o e cin tica A especifica o da bomba centr fuga deve ser compat vel com as reais necessidades de vaz o e da altura manom trica do sistema O circuit
151. as persianas em interior shading no qual o programa calcula sua opera o abrindo ou fechando de acordo com as condi es externas do clima Por m elas s o atingidas pelo calor solar e este se transforma em radia o de onda longa permanecendo a maior parte no ambiente interior p r isso n o apresentam a mesma efici ncia que as prote es externas A quarta e quinta simula es utilizaram vegeta o como forra o nos tetos da cobertura do telhado e do segundo pavimento ou seja no terra o descoberto da cobertura diferentemente de algumas outras onde foi feito o uso da vegeta o como sombreamento Estas medidas apresentaram pouca economia de energia embora tenham sido utilizados dados de terra mida ao inv s de dados da vegeta o E os materiais empregados nessas superf cies j tinham boa efici ncia t rmica baixa transmit ncia t rmica e absort ncia O fato do terra o descoberto da cobertura possuir colch o de ar com poliestireno sob a laje internamente e o teto da cobertura ser tratado com isolamento t rmico 7 As radia es de onda longa s o radia es infravermelhas emitidas por corpos aquecidos 2 300 10 000 nm nano metros LAMBERTS et al 1997 254 contribuiu para que esta medida n o represente grande diferen a na economia de energia el trica pois ele j era eficiente Embora a cobertura vegetal seja uma boa solu o apresentou quase o mesmo resultado do que o caso base utilizando
152. az uma avalia o deste software de simula o utilizando como refer ncia diversos autores descritos durante o texto Mostra tamb m as v rias telas que s o usadas para que se consiga inserir os dados da edifica o no modelo 4 1 OBJETIVO Utilizou se o m todo hipot tico dedutivo cuja pergunta Quais s o as alternativas arquitet nicas para o aumento da efici ncia no uso de energia el trica por edif cios comerciais Este trabalho tem por objetivo analisar em detalhes fatores arquitet nicos as vari veis de projeto que podem contribuir para redu es do consumo de energia el trica em edif cios comerciais de escrit rios no Brasil com nfase em ar condicionado devido necessidade de conserva o de energia Este trabalho busca analisar a rela o dos materiais comumente utilizados no envelope construtivo de edif cios de escrit rios no Brasil e sua influencia na efici ncia energ tica da edifica o A revis o da literatura mostra trabalhos sobre esses materiais e suas rela es com a efici ncia energ tica do edif cio Nenhum deles tem o foco dado pela autora que compara e quantifica os impactos apresentando os resultados em tabelas causados por decis es relacionadas principalmente com a fachada o telhado e ilumina o entre outros sobre o condicionamento de ar e no consumo total de energia do edif cio 125 A principal contribui o do trabalho fornecer informa es t cnicas que possam ser u
153. bora seu valor nas forra es tenha sido subestimado Outros fatores que influenciaram esta pequena diferen a s o o piso existente simulado no caso base possui cor clara baixa absor o 40 e algumas horas do dia o terra o descoberto encontra se sombreado pelo telhado Isto reduz o calor nessas superf cies E ainda o ambiente condicionado no andar de abaixo emprega material isolante em sua composi o apresentando uma baixa transmit ncia t rmica Como foi visto as solu es que propuseram baixa transmit ncia t rmica n o representaram grandes ganhos na efici ncia energ tica da edifica o Contudo as simula es que empregaram sombreamento apresentaram melhores desempenhos termo energ ticos se comparadas s simula es utilizando materiais termicamente isolantes A utiliza o de mais rvores no entorno imediato da edifica o representou uma economia de energia na ordem de 1 85 No t rreo dos blocos A e B as superf cies verticais antes abertas representaram uma economia de 0 52 com a utiliza o das 257 trepadeiras J com rela o ao terra o descoberto do terceiro pavimento tornar esta regi o gramada representou uma diminui o no consumo de 0 52 Todas elas somadas representam um potencial de energia na ordem de 2 89 com rela o situa o atual Embora esta ltima op o n o possa ser executada em uma reforma as duas op es anteriores s o exegii veis e juntas representam 2 37 de economi
154. can ar os objetivos dessa certifica o Atrav s de simula es computacionais poss vel simular e avaliar diferentes par metros construtivos que minimizem a demanda de energia el trica para fins de condicionamento t rmico e melhorar o desempenho t rmico da edifica o diminuindo o seu impacto ambiental Enfim em se tratando de conseguir um melhor desempenho energ tico do edif cio um caminho para nortear essas estrat gias pode ser seguir o roteiro estipulado para classifica o e etiquetagem do edif cio comercial desenvolvido pelo PROCEL INMETRO para receber a ENCE Etiqueta Nacional de Conserva o de Energia O regulamento t cnico da qualidade do n vel de efici ncia energ tica de edif cios comerciais de servi os e p blicos facilmente acess vel por meio da Internet e auto explicativo Neste regulamento por meio da equa o de classifica o do Indicador de Consumo referente envolt ria do edif cio que varia de acordo com a cidade e a Zona Bioclim tica que o edif cio est inserido pode se verificar ainda na fase inicial de projeto a efici ncia energ tica da edifica o Este c lculo feito de forma relativamente simples n o precisa usar software de simula o podendo ser desenvolvido no escrit rio de arquitetura pela equipe projetista Permitindo que se fa am ajustes na volumetria rea altura e forma orienta o geogr fica do edif cio nos elementos de prote o do envelope elemento
155. carretar um aumento significativo no uso de energia pelo menos no mundo em desenvolvimento GOLDEMBERS 1995 O desenvolvimento sustent vel satisfaz as necessidades do presente sem comprometer a capacidade das futuras gera es de satisfazer suas pr prias necessidades Defini o do conceito de desenvolvimento sustent vel pela Comiss o Mundial das Na es Unidas para o Meio Ambiente e o Desenvolvimento PNB Produto Nacional Bruto 28 2 Nos pa ses desenvolvidos o consumo de energia per capita extremamente elevado e continua a aumentar lentamente Em contrapartida o crescimento mais r pido est ocorrendo agora nos pa ses em desenvolvimento onde o uso de energia ainda baixo comparado com o de pa ses mais ricos As na es em desenvolvimento representam mais de 80 por cento da popula o mundial mas consomem apenas cerca de um ter o da energia do mundo Isso provavelmente vai mudar rapidamente GOLDEMBERG 1995 2 3 POLUI O AMBIENTAL a degrada o do ambiente ou seja mudan as nas caracter sticas f sico qu micas ou biol gicas do ar gua ou solo que afetam negativamente a sa de a sobreviv ncia ou as atividades humanas e de outros organismos vivos LORA 2000 Segundo a Lei n 6 938 de 31 07 81 que trata da Pol tica Nacional de Meio Ambiente polui o A degrada o da qualidade ambiental resultante de atividades que direta ou indiretamente prejudiquem a sa de
156. cessidades artificiais consumismo produ o de bens cuja pr pria natureza pro be sua reparti o igualit ria organizando a competi o entre os indiv duos e a inevit vel contrapartida da polui o da pobreza da grande maioria da popula o Todos estes fatores t m feito com que os assuntos ambientais sejam vistos como priorit rios nas preocupa es dos cidad os A falta de respostas claras para solu es dos problemas ambientais faz com que a nfase atualmente seja na preven o a efici ncia energ tica insere se neste contexto Isto implica a busca de um estilo de desenvolvimento menos intensivo em energia e uma ampla pol tica de conserva o que promova o uso mais eficiente da energia A consci ncia ambiental j provou n o ser uma moda passageira mas uma exig ncia que a sociedade imp e aos meios de produ o e a urbaniza o Parece claro portanto que uma boa conduta ambiental ser imperativa no mundo dos neg cios WIDMER SANT ANNA 1996 At a d cada de 1970 as grandes barragens e centrais hidrel tricas eram consideradas como cone do desenvolvimento energ tico e desfrutavam da convic o de serem projetos de baixo impacto com possibilidade de agregar usos m ltiplos atenua o de cheias e abastecimento de gua na regi o circunvizinha habilita o de reas para lazer e aquicultura sem oferecer riscos ambientais como a emiss o de poluentes Sendo que verificou se os impactos atingem os m
157. cidade lcool gasolina leo e g s Uma das mais importantes caracter sticas da energia a sua capacidade de transforma o de uma forma para outra Por exemplo a energia t rmica pode ser convertida em mec nica como acontece com os motores a explos o a energia qu mica pode ser transformada em energia el trica como nas pilhas el tricas comuns e nas pilhas a combust vel O objetivo transformar a energia de uma forma de que disp e se na natureza para outra de que se necessita A fim de melhorar a qualidade da energia dispon vel para o consumidor final de modo que ela esteja mais concentrada e mais f cil de transportar A quest o que nem toda a energia pode ser sempre transformada na forma que desejamos H sempre perdas que n o significam um desaparecimento da energia que 14 sempre conservada no total Elas se traduzem no aquecimento provocado pelo atrito nas partes m veis das m quinas Por m mais restritivo que as perdas por atrito que podem ser minimizadas o fato de que jamais pode se converter toda a energia t rmica de que disp e se em trabalho Esta restri o imposta pelo 2 Princ pio da Termodin mica tamb m conhecido como lei da entropia Por essa raz o as m quinas t rmicas t m rendimento muito inferior s el tricas Embora a energia sempre se conserve esse o 1 Princ pio da Termodin mica parte da energia t rmica permanece como tal e n o pode ser convertida em trabalho
158. cidentes com enormes conseq ncias e os dejetos gerados como subprodutos da gera o de energia com seus efeitos cumulativos e contamina o do meio ambiente Os quatro principais riscos ambientais atuais est o associados ao consumo de energia efeito estufa pode afetar o clima do planeta contamina o do ar da cidade pelas ind strias e pelos meios de transporte chuvas cidas causando impactos sobre o solo rios e lagos riscos de acidentes em reatores nucleares res duos radioativos desativa o das centrais e instala es nucleares e contamina o por radia o Sendo que os tr s primeiros est o associados ao uso de combust veis f sseis e o ltimo a utiliza o de energia nuclear Sem d vida a energia est no centro das nossas sociedades modernas Constitui um elemento essencial do quadro de vida dos cidad os e um fator importante para a competitividade da economia e para a gera o de emprego Tendo portanto a vari vel ambiental como fator a ser considerado logo de in cio A import ncia da energia pode ser verificada por sua dimens o humana aspecto de seguran a nacional fundamental para promover o desenvolvimento econ mico catalisador para redu o de disparidades regionais vetor de desenvolvimento atrav s de eletrifica o rural por exemplo mercadoria vis o das empresas energ ticas 12 ecologia vis o que surge na d cada de 70 com a primeira percep o de problemas
159. cio estudado Arares 25 de sombrearmenta na fachado do Bloco B Fig 4 5 Sombreamento por elementos externos a edifica o Fonte Arquivos cedidos pela manuten o do condom nio e editados pela pesquisadora O edif cio comercial inteligente t pico deste empreendimento possui dois blocos de dois pavimentos tipo Antes da modifica o feita pela empresa cujo pr dio o estudo de caso deste trabalho tinha 22 salas agrupadas por andar tipo conforme layout no anexo A e uma cobertura com 16 salas cada bloco totalizando 120 salas comerciais No t rreo havia somente a recep o com o hall Pode se verificar a rea til das salas antes e ap s a ocupa o pela empresa n o considerando circula o sanit rios e outros na tabela 4 1 O subsolo n o foi computado por ser comum a todo o empreendimento Tabela 4 1 Comparativo de reas teis antes e ap s a ocupa o Fonte Elabora o pr pria Andar Soma das reas teis das Soma das reas teis das salas m2 salas m2 Antes da modifica o Depois da modifica o T rreo 1229 14 1 e 2 pavs 1786 58 1786 58 2193 26 2193 26 Cobertura 726 40 897 32 Telhado E Total 4299 56 6512 98 172 Analisando a tabela 4 1 verifica se um ganho de rea superior a 2 000 m apenas eliminando se as divis rias de alvenaria internas nas salas passando a ser adotado o andar corrido e aproveitando boa parte do t rreo para
160. cionado fica localizado em casa de m quinas adequada S o indicadas para grandes ambientes como cinemas teatros salas de conferencias restaurantes casa de festas etc Locais onde a distribui o do ar n o exige dutos muito longos Semicentrais s o grandes centrais de instala es de ar condicionado nas quais para facilitar a distribui o do ar os condicionadores s o distribu dos pelo edif cio centralizando se na casa de maquinas apenas uma parte do equipamento como o sistema de recupera o da gua de condensa o na torre de arrefecimento Quanto aos sistemas de expans o indireta o ciclo de refrigera o o mesmo dos sistemas de expans o direta a diferen a do exposto acima est no uso de um meio adicional na absor o de calor do ambiente normalmente a gua gelada As unidades individuais de resfriamento possuem ventiladores e serpentinas p r onde circula a gua que se tornou gelada no evaporador da unidade central resfriadora O ar do ambiente passa por estas serpentinas e assim tem se um controle individual das condi es em cada ambiente A deten o ou solicita o de trabalho da serpentina ventilador comandada por um termostato conforme aumento ou diminui o da carga t rmica Quanto aos condensadores podem ser resfriados por gua ou ar 119 unidade resfriadora ventilador FANCOIL serpentina Figura 2 5 Ciclo de um sistema de expans o indireta Fanc
161. clima externo n o oferece as condi es necess rias de ilumina o temperatura qualidade do ar umidade ou sil ncio BARROSO KRAUSE et AL 2002 O termo arquitetura bioclim tica refere se a uma forma alternativa de constru o de edif cios que leva em considera o as caracter sticas clim ticas do local da implanta o do pr dio e tamb m uma s rie de tecnologias passivas em energia tais como aproveitamento da energia solar para conforto interno O edif cio bioclim tico deve ser constru do de forma que durante o inverno a exposi o a baixas temperaturas seja m nima em fun o dos ganhos solares serem maximizados durante o ver o a estrutura deve permitir o bloqueio dos raios solares diretos e empregar v rias t cnicas como ventila o natural cruzada e emprego de materiais construtivos adequados ao clima Sendo assim os modelos da edifica o devem se conformar aos impactos favor veis ou adversos do clima Desta maneira determinadas formas arquitet nicas s o prefer veis a outras na confronta o com os dados do entorno necess rio o estudo das vari veis arquitet nicas como forma fun o e tipos de fechamento assim como dos sistemas de condicionamento climatiza o e ilumina o S o vari veis que interagem simultaneamente com o homem e com o meio ambiente Uma das principais fun es do projeto de arquitetura considerando o entorno o de atenuar as condi es negativas e aproveitar os aspectos
162. crescente de consumo dos recursos naturais que pela primeira vez na hist ria o equil brio ecol gico essencial para a vida humana poderia ser seriamente comprometido Ao ponto que atualmente o planejamento energ tico n o pode mais deixar de incorporar a dimens o ambiental que tende a condicionar crescentemente as decis es sobre produ o e uso de energia A preocupa o com o meio ambiente e o desenvolvimento humano tem como marco de refer ncia a Conferencia Sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento realizada em 1972 em Estocolmo No Brasil a partir do in cio da d cada de 1980 as preocupa es ambientais da sociedade come aram a se refletir mais efetivamente em um conjunto de pol ticas que visavam estabelecer as bases para a conserva o dos recursos naturais e os instrumentos de gest o ambiental Essas pol ticas foram regulamentadas por diversos textos jur dicos que estabelecem diretrizes procedimentos padr es de qualidade ambiental e etc A Constitui o Federal de 1988 deu grande impulso prote o ambiental quando em seu artigo 225 estabeleceu que todos t m direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado bem de uso comum do povo e essencial sadia qualidade de vida impondo se ao Poder P blico e coletividade o dever de defend lo e preserv lo para as presentes e futuras gera es Desde a primeira confer ncia da ONU para o meio ambiente em Estocolmo em 1972 v m sendo desdobradas a es visan
163. cretagem e alvenaria M Sc disserta o Escola Polit cnica Universidade de S o Paulo S o Paulo 2000 ASHRAE American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers ASHRAE Green Guide Atlanta 2010 BALAN O Energ tico Nacional 2009 Dispon vel em http www mme gov br site search do query benBalan E7o energetico nacional Acesso em Junho de 2009 BALTAR M G Redu o da Demanda de Energia El trica Utilizando Par metros Construtivos Visando ao Conforto T rmico M Sc disserta o Pont ficia Universidade Cat lica do Rio Grande do Sul Porto Alegre 2006 288 BARROSO KRAUSE Cl udia Ci ncia e concep o arquitet nica reintegrando tecnologia e arquitetura In Vicente Del Rio Org Arquitetura Pesquisa amp Projeto 1 ed S o Paulo Editora Pro Editores 1998 BARROSO KRAUSE Cl udia RODRIGUES J A P MAIA J L P et al Manual de Pr dios Fficientes em Energia El trica 1 ed Rio de Janeiro IBAM PROCEL ELETROBRAS 2003 BARROSO KRAUSE Cl udia LOMARDO L MAIOR F S et al Efici ncia Energ tica em Habita es de Interesse Social 1 ed Bras lia Cadernos MCIDADES 2005 BOLEA M T Evaluaci n del impacto ambiental Madrid Fundaci n MAPFRE 1984 BUHL W F M DOE 2 1E engineers manual loads overview Calif rnia Lawrence Berckeley Laboratory 1994 BUHL W F BIRDSALL B ERDEM A E et al DOE 2 BASICS VERSION 2 1E Camarillo CA 1994 Cad
164. culo de CS necess rio considerar a rea da janela que permanece sombreada e aquela que diretamente exposta radia o solar Dessa forma o CS varia em fun o da orienta o da fachada da latitude e hora do dia Para um dado conjunto de vidro ou policarbonato acr lico etc prote o brise cortina etc LIM B P ref 1 apud ALUCCI 2006 prop e a seguinte express o CS Al x IDg f x AxIdg AxTTg Equa o 5 1 F rmulas relativas ao c lculo do CS coeficiente de sombreamento Fonte LIM B P ref 1 apud ALUCCI 2006 sendo CS o coeficiente de sombreamento equivalente do conjunto 262 Al rea da janela exposta ao sol IDg radia o solar direta transmitida atrav s de um vidro comum 3mm f fra o da radia o difusa obstru da pela prote o A rea total da janela Idg radia o solar difusa transmitida atrav s de um vidro comum 3mm ITg radia o solar total transmitida atrav s de um vidro comum 3mm Se o vidro utilizado n o um vidro comum 3mm mas um vidro refletivo termo absorvente ou um vidro composto com pel culas ou ainda uma combina o de qualquer desses com prote o interna tipo cortina o Coeficiente de Sombreamento do conjunto CS pode ser obtido por CS CS xCsS Equa o 5 2 F rmulas relativas ao c lculo do CS coeficiente de sombreamento do conjunto Fonte LIM B P ref 1 apud ALUCCI 2006 sendo CS c lculo in
165. d stria e nos servi os traz quase sempre benef cios adicionais para as empresas em termos de economia de tempo e mat ria prima cria o de empregos qualificados e aperfei oamento do produto final contribuindo para a eleva o da produtividade global da economia La ROVERE 2002 nesse contexto global que a promo o do uso mais eficiente da energia de import ncia fundamental no Brasil de hoje por tr s raz es principais La ROVERE 2002 Economia de investimentos minimiza o de impactos ambientais e contribui o ao desenvolvimento aumentando a qualidade e a produtividade Investimentos em efici ncia energ tica tendem a ser incrementais e modulares com pequeno prazo de retorno possibilitando a implementa o de medidas que representem economia de energia e de recursos em per odo inferior ao de constru o de uma unidade de produ o gera o Entretanto uma barreira implanta o de medidas de efici ncia energ tica a dificuldade de acesso a financiamentos em rela o aos empreendimentos de energia convencional A motiva o ecol gica que fundamenta a efici ncia energ tica uso racional de energia tem uma forte componente pol tica internacional que coloca em confronto os 57 pa ses desenvolvidos que j montaram sua estrutura econ mica e os pa ses em desenvolvimento que precisam investir em produtos energo intensivos O uso mais eficiente de energia uma das formas mais econ micas de trata
166. de forma a balizar suas decis es dentro de crit rios t cnicos e no contexto do desenvolvimento sustent vel Embora na pr tica a maioria dos programas desenvolvidos destinado a uso comercial exige alto grau de qualifica o e treinamento do usu rio o que dificulta de certa forma sua divulga o Os projetos do setor comercial ou p blico s o geralmente complexos requerem a integra o de todas as vari veis tanto clim ticas quanto humanas e o uso da simula o indicada nestes casos Devido alta densidade de ocupa o nestes espa os o conforto na maioria das vezes obtido pelos sistemas artificiais de condicionamento de ar Utiliza se ent o programas computacionais de simula o termo energ tica com o intuito de analisar dentre dezenas de op es a que melhor se aplica considerando nesta an lise custo e prazo Possibilita analisar uma edifica o e otimiza l em diferentes n veis de complexidade Existem v rios destes programas algumas vers es gratuitas outras com diferentes pre os de aquisi o umas mais completas outras mais simples rodando em diversos sistemas operacionais cabe ent o ao usu rio escolher a 133 que melhor se aplique Alguns destes programas s o o DOE 2 1E e suas vers es para PC o VISUAL DOE e o POWERDOE o ESP r o BLAST e sua vers o PC o PC BLAST o CONFIE o CASAMO CLIM o THEDES o ARQUITROP o ARCHIPAK ENERGYPlus ENERGY 10 e RADIANCE Alguns programas s o mais indicad
167. dia x 22 dias m s 242 h m s 274 kwh m s 1 13 kw 242 h m s No caso das bombas hidr ulicas suas pot ncias foram somadas a dos elevadores e o valor foi registrado no mesmo local Estes aparelhos s o para bombeamento terci rio de gua gelada que vem da central de gua gelada para os aparelhos tipo fancoil existentes no edif cio A pot ncia de 5 Hp para cada bloco o que equivale a um total de 7 46Kw No Miscellaneus Energy Use for Base Case tamb m foi registrado o consumo de energia el trica da ilumina o externa calculado com base nos dados de projeto e conferidos no local junto ao administrador do condom nio totalizando 1226 Kw funcionando de acordo com o schedule cittalightexterna anexo E 5 2 1 Cen rio Clim tico de Simula o A cidade do Rio de Janeiro est situada a 22 49 de latitude sul e 43 15 de longitude oeste banhada pelo Oceano atl ntico caracterizando se como oce nica Sofre o dom nio do Anticiclone Tropical do Atl ntico que atua com mais intensidade no inverno e com ventos de nordeste noite durante o ver o Devido sua proximidade com o Oceano Atl ntico afetada pelas brisas que sopram tarde provenientes do continente e pela noite vinda do mar com maior intensidade durante o ver o 194 Com rela o ao cen rio clim tico o arquivo com dados clim ticos hor rios anuais utilizado neste trabalho em formato TRY representa o ano clim tico do Rio de J
168. dicado acima CS o Coeficiente de Sombreamento declarado pelo fabricante Depois de esclarecido os conceitos referentes ao fator solar e coeficiente de sombreamento necess rio compreender como a radia o eletromagn tica emitida pelo sol composta Pois como foi dito anteriormente adotar simplesmente o par metro fator solar sem considerar o espectro como um todo para realizar a escolha do vidro mais adequado n o pode ser considerado o procedimento para obter os melhores resultados 263 A radia o solar que atravessa a atmosfera e atinge a superf cie terrestre compreende um espectro com a composi o aproximada de 1 a 5 de ultravioleta UV com comprimento de onda entre 290nm e 380nm 41 a 45 de luz vis vel LV corresponde aos comprimentos de onda compreendidos entre 380nm e 780nm e 52 a 60 de infravermelho pr ximo IV cujo comprimento de onda vai de 780nm a 2500nm Acima de 2500nm 2500 a 3000nm existem radia es infravermelhas longas que s o emitidas pelos corpos j aquecidos pela radia o solar como o piso do entorno as edifica es pr ximas etc Toda a radia o transmitida para o interior do ambiente absorvida e ou refletida pelos objetos a existentes Essa energia absorvida aquece os objetos e reemitida ao meio em forma de infravermelho Essa radia o ficar contida no ambiente interno uma vez que o vidro opaco a comprimento de onda longo Desta forma a radia o solar pode penetra
169. dicam que o arquiteto tinha conhecimento de aspectos de conforto ambiental e efici ncia energ tica em sua forma o e que os utilizou neste projeto Parte se do princ pio que na forma o b sica da maioria dos arquitetos pois faz parte das disciplinas b sicas obrigat rias no curr culo do arquiteto os conhecimentos de conforto ambiental diretamente relacionado efici ncia energ tica seja adquirido empregado e aperfei oado a cada novo projeto Por m por n o ser especialista no assunto o desempenho termo energ tico da edifica o n o atingiu seu pice v rias medidas poderiam ter sido contempladas algumas com custo baixo sem causar nenhuma interfer ncia no estilo arquitet nico do pr dio Ap s o desenvolvimento das simula es ficou comprovado nas alternativas combinadas que a efici ncia energ tica poderia ser melhorada podendo chegar a uma economia de energia el trica anual de 15 78 na alternativa a sem mudan as no estilo arquitet nico e 17 53 na b expostas no cen rio 5 Neste estudo de caso o pr dio recente e consegui se como resultado uma melhora de quase 20 em pr dios mais antigos essa melhora pode ser muito maior As op es com melhores resultados certamente encontram se na fase inicial onde a forma de express o na arquitetura definida Com o perfil do consumo de energia el trica da edifica o indicado no quarto cap tulo resultado de simula o usando o programa Visual DOE ve
170. dif cios residenciais passando pela ilumina o e pelos equipamentos e eletrodom sticos acesso aos resultados dos avan os tecnol gicos sem esquecer a melhoria do envolvente do pr dio tendo em vista o impacto deste nos consumos de condicionamento de ar para assegurar as condi es de conforto ambiental No Brasil a constru o civil desperdi a muito material gerando um excesso de res duos ARAUJO 2000 Tal desperd cio pode ser exemplificado atrav s do entulho 65 n o desprez vel gerado em v rias obras pelo consumo elevado de energia no canteiro de obras liga es improvisadas e muitas vezes mal feitas que acarretem fuga significativa de tens o ou da gua consumida em excesso nas instala es provis rias do canteiro H ainda o desperd cio financeiro ocasionado por eventuais paralisa es de obras Em particular no que se refere m o de obra para a produ o de edif cios afirma se persistir uma situa o bastante indesej vel quanto aos ndices de desperd cio observados em obras brasileiras A m forma o dos oper rios somada a m gest o desta m o de obra gera retrabalho e ociosidade que pode explicar parte das perdas encontradas ARAUJO 2000 Portanto maiores consumos de m o de obra ocorrem em fun o de decr scimo na efici ncia no uso do recurso piorando a produtividade ou aumento da quantidade de servi o Como causas de varia o no consumo da m o de obra quanto ao aumento da
171. difica o s o aspectos definidos ainda na fase inicial do projeto 242 De acordo com FABR CIO 2002 uma an lise mais ampla do processo de projeto de uma edifica o permite identificar uma s rie de objetivos particulares embutidos em sua concep o tais como e objeto arquitet nico de car ter art stico com determinados pressupostos est ticos culturais e hist ricos e espa os funcionais e adequados a determinadas atividades humanas como moradia trabalho lazer entre outras e espa o social inserido em determinada malha urbana que d suporte ao edif cio e sofre seus impactos s cio econ micos demandas por servi os de transporte sa de com rcio educa o seguran a etc e f sicos consumo de gua energia produ o de res duos etc e objeto material de grande monta que exige uma s rie de mat rias primas infra estrutura sanit ria e energia que causam importantes impactos ecol gicos e ambientais e produto de elevada vida til com custos significativos e prolongados de opera o e manuten o e especifica o de caracter sticas tecnol gicas e construtivas envolvidas na produ o do edif cio e muitas vezes a edifica o vista como um neg cio um produto a ser vendido ou explorado que deve propiciar uma rentabilidade ao capital investido A contempla o de todos estes fatores e o pr prio significado do que representa o projeto na constru o de uma edifica o apontam para a di
172. dispostas em caixa horizontal ou arm rio vertical podendo o ar ser descarregado atrav s de redes de dutos ou atrav s de uma grelha de descarga livre do tipo plenum Estes equipamentos concentram em uma s unidade ou gabinete o equipamento de movimenta o de ar ventilador de purifica o do ar filtros e o ciclo de refrigera o por compress o de vapor Incorporado Condensa o a ar lt Splits Self Contained Remoto Condensa o a gua Uso de torres tubula es hidr ulicas e bombas Figura 2 4 Self Contained classifica o Fonte Elabora o pr pria Quando o aparelho self contained utiliza condensa o a gua eles trabalham com gua de rede em circuito aberto ou com um sistema de recupera o de gua de condensa o por meio de uma torre de arrefecimento que pode ser centralizada atendendo a v rios condicionadores As unidades s o projetadas para fornecer em torno de 510 300 a 850 m3 h por tonelada de refrigera o fator de calor sens vel entre 0 7 a 0 9 e fator de by pass entre 0 15 a 0 2 Assim as unidades s o mais economicamente utilizadas quando estes valores s o requeridos Pequenas centrais s o indicadas para ambientes de tamanho m dio como por exemplo resid ncias pequenas lojas escrit rios entre outros Dispensam elementos 118 acess rios como torres de arrefecimento S o de f cil instala o Grandes centrais s o grandes instala es onde todo o equipamento de ar condi
173. do melhoria e a revers o de tend ncias negativas da situa o ambiental do planeta A Rio 92 foi um marco com o 19 estabelecimento da Agenda 21 refor ando o conceito de Desenvolvimento Sustent vel j em discuss o desde 1988 com a elabora o do relat rio Brutland O relat rio Brutland de 1988 j preconizava a necessidade de sistemas pol ticos que facilitassem a tomada de decis o internacional de forma mais democr tica e cooperativa Os pa ses ricos deveriam adotar estilos de vida compat veis com a disponibilidade de recursos naturais e o crescimento populacional deveria ser controlado para estar em harmonia com o potencial produtivo do ecossistema As pol ticas das na es deveriam levar em conta os aspectos ambientais econ micos e sociais em uma agenda integrada Desenvolvimento Sustent vel foi definido no Relat rio Brundtland resultado do trabalho da Comiss o mundial sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento UNCED em 1988 O conceito de desenvolvimento foi retomado a partir dos crit rios formulados na defini o de ecodesenvolvimento Essa concep o enfatiza o dever de solidariedade para com as gera es futuras Nesse conceito de sustentabilidade inclui se a dimens o ecol gica econ mica social tecnol gica cultural e pol tica com o prop sito de relativizar o predom nio do conservacionismo da natureza que marcou a milit ncia ecol gica Essas dimens es da sustentabilidade devem ser consideradas
174. do de ilumina o LPD w m2 e dos equipamentos EPD w m2 feitas com base nas informa es dispon veis de projetos levantamentos e entrevistas Algumas informa es sobre o consumo de energia el trica dos equipamentos foram feitas por aproxima es utilizando se dos expedientes de uso criados anteriormente para determina o do valor importante observar que os dados de entrada devem ser trabalhados de forma a considerar que o programa multiplica cada hora estabelecida no expediente de uso por este valor Com rela o aos equipamentos considerou se que dois ter os dos micros possuem impressoras e estas t m uma m dia de uso de vinte minutos cada fez se uma m dia entre os consumos de impressoras a lazer e jato de tinta j que os dois tipos s o utilizados estabelecendo ent o o valor de 140w por pessoa incluindo o microcomputador e a impressora Nas salas de reuni o estimou se o uso da ilumina o 184 e equipamentos de acordo com a ocupa o Partindo se do princ pio que nestas salas os equipamentos usados s o datashow laptop e projetor Outros equipamentos tais como geladeira microondas maquina de caf aparelho de fax chuveiro el trico ente outros utilizou se a pot ncia conforme tabela 4 4 para fazer um c lculo do consumo com base no schedule de uso determinado para cada zona especificadamente e de acordo com cada tipo de aparelho Como foi dito anteriormente o programa multiplica o valor inserido no ca
175. do se todas as intera es do vegetal com a radia o solar A absort ncia do vegetal foi definida com 40 e rugosidade 1 Esta medida teve um efeito praticamente nulo Tabela 4 16 Dados t cnicos da terra mida Fonte Elabora o pr pria a partir de Cadernos do PROARQ 6 Massa Espec fica Kg m3 1800 Condutividade W m C 0 580 Calor Espec fico j KG C 1460 Difusifidade 10 7 m2 s 2 21 Efusividade J C m2 s 2 1230 218 Tabela 4 17 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e substitui o telha do telhado e da cobertura por vegeta o Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Substitui o telha do telhado da 496 625 75 308 55 979 150 165 1 251 711 cobertura por vegeta o 5 Simula o Substitui o do piso da cobertura em cer mica por cobertura naturada o terra o descoberto da cobertura uma grande rea em torno de 1184 000m exposto ao clima com radia o solar direta a maior parte do ano A sugest o fazer um grande gramado com composi es de forra es e arbustos pr ximos as fachadas melhorando tamb m o desempenho termo energ tico das superf cies verticais deste pavimento A horizontalidade da edifica o cria a necessidade de um bom isolamento t rmico no terr
176. dos e que o n vel de efici ncia timo seja gradualmente elevado de forma a acompanhar a evolu o tecnol gica A atua o da Ag ncia Nacional de Energia El trica ANEEL criada em 1997 deve ser considerada nesse contexto de pol tica de conserva o de energia el trica Em interferem nas rela es entre ambiente constru do e conforto humano 48 uma de suas linhas de atua o a ANEEL define a regula o de programas de combate ao desperd cio de energia el trica e de pesquisa e desenvolvimento estabelecendo v rios tipos de projetos de combate ao desperd cio de energia el trica Pelo lado da demanda destacam se os projetos que objetivam reduzir o consumo global e ou espec ficos nos setores industrial com rcio servi os residencial poder p blico classe rural projetos institucionais relacionados com o uso final concentra o de recursos em projetos de ilumina o p blica e atividades de marketing Pelo lado da oferta est o os projetos relacionados com o sistema el trico da concession ria com nfase no aumento da oferta em sistemas de distribui o concentra o de projetos visando a redu o de perdas comerciais e t cnicas e implementa o de novas modalidades tarif rias melhorias no fator de carga Atualmente a ANEEL determina que a concession ria destine 1 da receita operacional l quida anual para investimentos em eficientiza o sendo 50 destinados a pesquisa e a metade restante para pr
177. e a ilumina o natural e a transfer ncia de calor No cap tulo Architectural Issues of Energy Smart Building Design Sustainable Energy Authority 2001 o potencial do envolt rio reconhecido um envelope construtivo bem projetado pode reduzir o custo com energia em mais de 50 KEARNEY 2002 afirma que as edifica es podem obter uma redu o no consumo de energia de pelo menos 20 fazendo pequenas mudan as E RIVARD et al 1995 reconhece mais de 50 das defici ncias encontradas nas edifica es s o devidas ao envelope apud PEDRINI 2003 A envolt ria da edifica o cabe as fun es de servir como elemento regulador das condi es ambientais como admiss o de luz e sol ganho e perda de calor renova o de ar etc Portanto ela tem uma fun o t rmica que n o pode ser relegada para segundo plano pois est diretamente relacionada adequa o do projeto s 93 necessidades de conforto dos usu rios O envelope construtivo comp e se basicamente de fechamentos opacos e transparentes Nos fechamentos opacos a preocupa o reside basicamente em minimizar a transmit ncia t rmica e em especificar cores adequadas ao clima local clara para o calor J os fechamentos transparentes tornam se mais complexos devido a sua influ ncia nos ganhos e perdas de calor tamb m na ilumina o natural e na ventila o dos ambientes internos Nestes casos nem sempre poss vel manter o interior em condi es desej veis de
178. e as necessidades e recursos dispon veis 4 4 DOE 2 VISUALDOE INTRODU O E BASE TE RICA O DOE 2 1E foi escolhido pela UFSC como um programa padr o para iniciar pesquisas de an lises termoenerg ticas de edifica es nacionais visando implanta o de medidas de redu o de consumo de energia Visto ser um programa amplamente divulgado e largamente utilizado como ferramenta de projeto de edifica es em 135 projetos de conserva o de energia e desenvolvimento de padr es de uso de energia PEDRINI 1997 O programa foi utilizado para dar suporte ao desenvolvimento das normas American Society of Heating Refrigeration and Air Conditioning Engineers ASHRAE da Jamaica do M xico de Hong Kong Singapura Filipinas Mal sia Tail ndia e Austr lia Prediz o uso e custo hor rios da energia consumida em uma edifica o considerando praticamente todas as vari veis que influem direta ou indiretamente no consumo O DOE 2 1E considera em sua an lise os dados construtivos tais como orienta o localiza o materiais sombreamento os dados de utiliza o n mero de pessoas tipo de atividades hor rios de trabalho os dados clim ticos temperatura umidade radia o solar os dados do ar condicionado tipo capacidade estrat gias de funcionamento temperaturas de ajuste os dados tarif rios custos por KWh de consumo e por KWh de demanda e de opera o do edif cio e equipamentos O VisualDOE 2 61 utiliza o
179. e controles individuais do sistema de ar condicionado em torno de um para cada aleat rios 30m de rea de piso quando deveria ser por esta o de trabalho Marcos de SOUZA e M rcio KOGAN falta de intelig ncia da concep o de uma planta que desconhece as necessidades de um cliente gen rico Marcel MONACELLI falta de coordena o dimensional entre as malhas de forro e piso e caixilharia MONACELLT falta de previs o de shafts sob o piso ou sobre o teto rodap s com canaletas e divis rias com espa o para passagem de cabeamento que dificulta a versatilidade necess ria a este tipo de projeto Israel REWIN uso indiscriminado de piso elevado mais indicado para setores com CPDs Vasco LOPES controle centralizado do sistema de ilumina o que dificulta eventuais trabalhos noturnos imprevistos KOGAN supervaloriza o dos avan os tecnol gicos de supervis o predial em detrimento do aspecto humano KOGAN frente inefici ncia dos transportes p blicos o n mero de vagas de garagem deveria ser de 1 vaga para cada 25m de piso mas que em m dia em S o Paulo de 1 vaga para cada 40m SOUZA CAPOZZI 1996 reconhece a mudan a de perfil dos consumidores que se tornam cada vez mais bem informados e exigentes frente s regras de mercado Acostumados com as regras de marketing nem sempre muito sinceras ou espec ficas os consumidores est o implac veis e literalmente investigam at que ponto chega propaganda intelig
180. e equivale ao quarto melhor desempenho n o se 265 consegue avaliar qual vari vel influenciou esta performance energ tica Pois como o programa n o fornece os dados por faixa do espectro da radia o solar n o se sabe exatamente como esses mecanismos de transmiss o reflex o e absor o ocorreram Muitas vezes o arquiteto sabe das caracter sticas gerais de cada tipo de vidro mas n o chega ao detalhamento desses dados ou p r desinforma o ou acreditando num terceiro agente que n o tem o mesmo objetivo especificando um vidro n o t o eficiente A performance final vai depender das propriedades de cada vidro e da combina o entre eles s o diversas as possibilidades de arranjo Real ando mais uma vez a necessidade de se contratar uma consultoria t cnica na rea de efici ncia energ tica No estudo de caso desenvolvido neste trabalho a defini o de que a arquitetura passaria uma mensagem de alta tecnologia incorporada edifica o foi norteador das carater sticas da fachada Fato relatado em entrevista feita pela pesquisadora com o arquiteto respons vel pelo projeto de arquitetura do empreendimento Por isto optou se pela pele de vidro ou seja o arquiteto tem consci ncia do dom nio publico comum associado utiliza o do vidro para a transmiss o da id ia de edif cio higt tech Este elemento incorporado obra conhecido dos usu rios e capaz de evocar os sentimentos desejados pela equipe projetista e e
181. e ilumina o artificial seja pela utiliza o de dimmers ou p r circuito pr ximo s fachadas independente do interior da edifica o Essas reas devem possuir um controle instalado manual ou autom tico para o acionamento independente da fileira de lumin rias mais pr xima janela de forma a propiciar o aproveitamento da luz natural dispon vel Deve se prever o desligamento autom tico do sistema de ilumina o interna de ambientes maiores que 250 m2 Este dispositivo de controle autom tico deve funcionar de acordo com uma das seguintes op es um sistema autom tico com desligamento da ilumina o em um hor rio predeterminado um sensor de presen a que desligue a ilumina o 30 minutos ap s a sa da de todos ocupantes ou um sinal de um outro controle ou sistema de alarme que indique que a rea est desocupada RTQ C 2009 Ficou comprovado nas simula es que ainda existe espa o para redu o do consumo caso sejam instalados dispositivos e sistemas de controle de luz O fato de existirem poucos interruptores claramente prejudica a performance do sistema Porem preciso considerar nesta an lise que o vidro utilizado no programa n o exatamente 251 igual ao vidro especificado e adotado para as fachadas as caracter sticas t cnicas de ambos os vidros est o especificadas na tabela 4 4 Uma op o a ser analisada visando implementa o a utiliza o da ilumina o de tarefa em que os n veis de
182. e ilumina o artificial o consumo de ar condicionado baixa reduzindo assim o total confirma se que a radia o solar a principal fonte de ganho de calor na edifica o Deve se portanto desenvolver solu es que minimizem seus efeitos seja atrav s da escolha de um vidro termicamente eficiente pelo sombreamento externo da edifica o pela utiliza o de cores claras externamente pela utiliza o de materiais com baixa transmit ncia t rmica ou orienta o mais adequada 283 confirma se que os fechamentos transparentes s o os principais elementos de ganhos ou perdas t rmicas em edifica es Comparado o vidro incolor laminado de 6mm com o vidro SSO8 eficiente adotado nota se que o aumento de energia muito grande na ordem de 11 8 Pode se observar a import ncia da escolha do vidro com crit rio considerando se nesta an lise o clima Em climas como o do Rio de Janeiro que n o existe grandes varia es t rmicas o vidro eficiente pode ser utilizado em fachadas de vidro pois apresenta a vantagem de possuir uma resposta t rmica relativamente r pida in rcia t rmica baixa e apresenta o benef cio da valoriza o dos espa os com aumento da sensa o de conforto para os usu rios da edifica o uso de prote es solares externas tem grande import ncia no clima da cidade do Rio de Janeiro pois bloqueia a radia o direta antes de sua penetra o pelo vidro evitando o efeito estufa Como o edif cio
183. e ru dos Posteriormente quando em opera o passa a gerar novos e constantes res duos incluindo aqui a utiliza o excessiva de aparelhos de condicionamento de ar com seus gastos de energia el trica A constru o civil pode exercer um importante papel na preserva o do meio ambiente visto que sua escala de produ o utiliza uma grande quantidade de recursos naturais e seus produtos as edifica es t m elevado impacto no consumo de energia e gua Desta maneira mudan as no tratamento de quest es ambientais representam importantes oportunidades de desenvolvimento para v rios setores da cadeia produtiva tecnol gicos lotado na unidade de gest o de neg cios e infra estruturas In A realidade dos Edif cios Inteligentes www din uem br em 28 de junho de 2007 85 Entre as principais a es relacionadas a esta estrat gia pode se destacar LAMBERTS 2010 ado o de um novo paradigma de projeto no qual as solu es s o avaliadas considerando o ciclo de vida da edifica o incluindo custos de opera o uso manuten o e desmontagem das edifica es e n o apenas seus custos iniciais utiliza o de solu es que aumentem a flexibilidade das edifica es e facilitem reformas e moderniza es como por exemplo a reposi o de componentes e subsistemas utiliza o de materiais e componentes que resultem em menor impacto ambiental ao longo do seu ciclo de vida introdu o de melhorias nos projetos
184. e vidro proporcione vantagens al m de sua boa est tica ela pode n o ser a melhor solu o para evitar altas cargas de resfriamento causadas pela radia o solar incidente nestas superf cies o que pretende se investigar com a pesquisa O modelo de simula o adotado neste trabalho foi escolhido principalmente em fun o de compreender a opera o do sistema de climatiza o artificial Teve como diretriz otimizar uso final de condicionamento de ar pois ao contr rio de outros usos finais que podem ser levantados por observa es no local implica no c lculo de diversos fen menos t rmicos KAPLAN 1991 A parcela relativa ao consumo de ar condicionado foi enfatizada neste trabalho uma vez que altamente representativo e oferece um elevado potencial de adequa o do ponto de vista da efici ncia do equipamento e como resultado de fatores locais de carga t rmica A metodologia utilizada para estudar a edifica o consistiu em verificar os efeitos da altera o de determinados par metros no projeto arquitet nico comparando os com o caso base Ap s essa an lise inicial com o objetivo de avaliar a sensibilidade do edif cio com rela o s mudan as no envelope que s o neste caso principalmente relacionadas com fachada e cobertura Ap s esta an lise foram simuladas situa es diferentes como a troca de vidro uso de prote o externa substitui o de cortina de vidro alvenaria nas janelas etc Nesta fase o co
185. edial de grandes escrit rios embora tenha sido feita nos EUA as cidades onde o trabalho foi desenvolvido apresentam clima pouco agressivo Diversas pesquisas foram feitas sobre ilumina o inclusive em escrit rios n o cabendo neste trabalho uma revis o extensa da bibliografia apenas faz se men o a alguns par metros mais significativos relembrando alguns fatores de maior import ncia A ilumina o deve ser projetada em fun o do tipo de ambiente e atendendo aos padr es de conforto A NBR 5413 da ABNT estabelece n veis m nimos e m ximos de aclaramento ou ilumin ncia m dia que s o medidos em lux e depende das 105 tarefas que os ocupantes executam no ambiente cujos valores recomendados pela referida norma est o representados na tabela a seguir Tabela 2 1 N veis de ilumin ncia m dios recomendados pela norma NBR 5413 Fonte NOGUEIRA et al 2004 ILUMIN NCIA Lux ATIVIDADE m nimo m ximo M nimo para ambientes de trabalho 150 Tarefas visuais simples e variadas 250 500 Observa es continuas de detalhes m dios e finos trabalho 500 1000 normal Tarefas visuais continuas e precisas trabalho fino por 1000 2000 exemplo desenho Trabalho muito fino ilumina o local por exemplo conserto 2000 de rel gio A ilumina o um fator preponderante para a boa produtividade no ambiente de trabalho Em um local bem iluminado h menos fadiga menor incid ncia de erros
186. eios f sicos bi tico social e econ mico tanto na rea do lago como no rio a jusante da represa As mudan as produzidas no ambiente constru do se encarregaram de demonstrar consequ ncias mais dr sticas do que se poderia mensurar O elevado n vel de eutrofica o associado ao 4 N o X gt drii PERS Eutrofica o aumento de nutrientes na gua resultante da decomposi o org nica submersa 25 descontrole do grau de assoreamento de rios represados favoreceu em grande parte dos casos a prolifera o de determinadas esp cies vegetais e animais algas mosquitos parasitas o microclima da regi o modifica se h inunda o de terras f rteis nos vales consequentemente diminuindo a produ o agr cola de alimentos comprometendo o equil brio ecol gico transformando o ecossistema a economia e a qualidade de vida no seu entorno Na maioria dos casos a prioridade dada gera o de energia relegou ao esquecimento as a es complementares do projeto como a cria o de parques de recrea o e reas de aquicultura A redu o da qualidade de vida da popula o ribeirinha os baixos valores de indeniza o paga aos moradores desapropriados ou o deslocamento compuls rio para terras menos produtivas acarretaram um n vel crescente de empobrecimento e xodo rural Do ponto de vista cultural gera frequentemente perdas com a submers o de s tios arqueol gicos de interesse paisag stico ou ainda de reas de rese
187. ela 4 9 Modelo teste com janelas comparativo de consumo de energia el trica em fun o do teto da cobertura Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 206 Caracter sticas do modelo Consumo de energia Pleno Tipo de Telhado el trica em kWh Sim Citta Telhado 1 808 599 Sim Lixo Citta Telhado com mais ar 1 809 482 N o Citta Telhado 1 748 797 N o Lixo Citta Telhado com mais ar 1 744 131 Onde Citta Telhado representa o telhado existente atualmente no edif cio e o Lixo Citta Telhado com mais ar significa o mesmo telhado acrescentando na ltima camada ar com 10 2cm ou mais abaixo do concreto estrutural Pelo fato do telhado empregado ser bastante eficiente nota se que o acr scimo de uma camada de ar abaixo do concreto estrutural praticamente n o interferiu em nada o consumo de energia el trica teve uma diferen a m nima em torno de 0 05 quando simulado com pleno Curiosamente o consumo aumentou quanto foi inserida a camada de ar provavelmente pelo fato de que o telhado j est na faixa de efici ncia m xima com a in rcia t rmica adequada Com a retirada do pleno o consumo de energia el trica diminuiu Comparando a situa o existente ou seja teto com pleno e utilizando o Citta Telhado com o teto sem pleno e adotando o mesmo material Citta Telhado verifica se uma diferen a bem pequena por volta de 3 30 Isto fez com que esta op o fosse adotada no modelo est
188. elligent Spaces architecture for the infformation age London Calmann amp King 1997 RHEINGANTZ P A Aplica o do Modelo de An lise Hier rquica COPPETEC COSENZA na Avalia o do Desempenho de Edif cios de Escrit rio Rio de Janeiro COPPE UFRJ D Sc Engenharia de Produ o 2000 ROETZEL A TSANGRASSOULIS A DIETRICH U BUSCHING S A review of occupant control on natural ventilation Renewable and Sustainable Energy Reviews v 14n 3 pp 1001 1013 2010 295 RORIZ M 1995 Luz do Sol Um software para estimar o calor e a luz provenientes do Sol online Laborat rio de Efici ncia Energ tica em Edifica es Dispon vel em http www labeee ufsc br software luzDoSol html Acesso em 04 mar o 2009 ROSENFELD A E MILLS E Consumer Non Energy Benefits as a Motivation for Making Energy efficiency Improvements ACEEE Summer Study on Energy Efficiency Montrey 1996 ROSENFELD A et al Energy efficiency as a commodity the emergence of an Efficiency Secondary Market for Savings in Commercial Buildings Em ACEEE Summer Study on Energy Efficiency Montrey 1996b SACHS I Estrat gias de Transi o para o S culo XXI 1992 SANTOS Ariaman Sistemas de Ar Condicionado M dulo V Centro de Produ o da UERJ Rio de Janeiro 1999 SEV Filho A O Urgente Controle ao risco tecnol gico S o Paulo cadernos Fundap Planejamento e Gerenciamento Ambiental junho 1989 SHIPARD Darren A Realid
189. em provocado uma s rie de efeitos nocivos sobre o meio ambiente Assim faz se cada vez mais necess rio conciliar as vantagens do desenvolvimento com a conserva o do meio ambiente A principal caracter stica energ tica dos ecossistemas controlados pelo homem consiste no fato de que os organismos os ecossistemas e a biosfera possuem a caracter stica termodin mica em que eles conseguem criar e manter um alto grau de ordem interna ou uma condi o de baixa entropia Levando em considera o essa caracter stica termodin mica o conceito de produtividade importante A produtividade prim ria definida como a taxa na qual a energia radiante solar convertida pela atividade fotossint tica e quimiossint tica de organismos produtores em subst ncias org nicas Um outro elemento importante relacionado com a produtividade o sistema de subs dio energ tico concedido pelo homem atrav s do trabalho humano combust veis f sseis etc representa qualquer fonte de energia que venha reduzir o custo da automanuten o interna do ecossistema aumentando dessa forma a quantidade de energia de outras fontes que pode ser convertida em produ o isso caracteriza uma forma adicional de energia ao sistema e portanto um aumento da sua produtividade Mas levando em considera o determinadas condi es ambientais esse subs dio pode agir causando preju zo energ tico reduzindo a produtividade Por isso faz se 30 necess rio o
190. emplo PISOFRIO Citta quando inclu do no tipo Floor deveria ser nomeado como PISOFRIOF Citta e quando representado em Roof PISOFRIOR Citta Isto pois manter o mesmo nome facilita a identifica o daquela composi o Neste estudo de caso foi necess rio modificar a composi o desse material no telhado e n o no piso gerando um re trabalho Pois tanto no piso quanto no telhado eles eram PISOFRIO Citta Quando ocorreu o problema e teve se que criar um teto para compensar a retirada do pleno este novo nome teve que ser inserido no lugar do PISOFRIO Citta na op o Roof em todos os blocos para que o programa pudesse fazer a associa o quando estivesse simulando o edif cio O fato ocorreu por motivos alheios vontade dos usu rios se tivesse sido adotada a sugest o do par grafo anterior isso n o ocorreria 277 Procurou se com a descri o detalhada dos comandos utilizados e ainda dos v rios erros e situa es encontradas ao longo da inser o dos dados do edif cio no modelo fazer com que o usu rio inicial deste software tenha uma boa no o da opera o do programa das dificuldades existentes da falta de um manual melhor elaborado e das diversas limita es do mesmo Uma vez que as dificuldades s o diversas como foram constatadas pela equipe do projeto seis cidades coordenado pelo PROCEL ELETROBR S citado no terceiro cap tulo Acredita se tornar se poss vel usar este software em escrit rios de arq
191. empresa que o ocupa Ap s a permiss o para a pesquisa foi 176 feita uma visita t cnica objetivando levantamento e coleta dos dados iniciais tais como orienta o do edif cio materiais de acabamento padr es de uso e ocupa o n mero de funcion rios expediente de trabalho layout interno equipamentos e pot ncias sistema de condicionamento de ar sistema de ilumina o altura dos c modos entre outros Isto pois o software necessita de centenas de vari veis para reproduzir as caracter sticas da edifica o e simular o seu comportamento em rela o a determinados fen menos A partir deste levantamento organizou se uma lista com a biblioteca construtiva englobando todos os materiais e acabamentos de fachadas paredes internas pisos e tetos nomeando os conforme anexo C Inicialmente dividiu se o edif cio em cinco blocos correspondentes aos pavimentos existentes s o eles subsolo t rreo primeiro e segundo pavimentos e cobertura anexo A Descrevendo os acabamentos de piso espessura da laje e do revestimento do andar floor e do andar de cima intfloor da rea descoberta do andar de cima roof caso exista o rebaixo do teto celing com as alturas do p direito computadas do piso a laje na face inferior e do rebaixo a esta mesma laje do pavimento imediatamente superior Em cada bloco estas caracter sticas se mantinham praticamente constantes Montou se uma tabela com os schedules b sicos anexo E Na descri
192. energia e sua rela o com o meio ambiente Foram revisados os aspectos conceituais de energia meio ambiente impacto ambiental polui o ambiental arquitetura bioclim tica conforto ambiental e a import ncia da efici ncia energ tica para os diversos agentes envolvidos no processo Finalmente destaca se a relev ncia do papel da empresa dos arquitetos e engenheiros na tomada de decis o sobre quest es energ ticas O segundo cap tulo contextualiza e define a pesquisa come a de forma abrangente mostrando a import ncia da constru o civil na economia nacional Logo a seguir apresenta a relev ncia do setor comercial para ent o fazer o recorte dedicando se ao edif cio comercial cuja atividade preponderante a de escrit rios e s ent o apresenta o conceito do edif cio inteligente Aborda os m todos de sustentabilidade do projeto os aspectos relacionados ao edif cio e os par metros que influenciam o consumo de energia el trica Esses conceitos s o aplicados no quarto cap tulo onde feito o diagnostico energ tico e a simula o A simula o como ferramenta para melhorar a efici ncia energ tica em edif cios comerciais ser discutida no terceiro cap tulo e aplicada a um estudo de caso no quarto O terceiro cap tulo apresenta a metodologia e comenta sobre modelos de simula o termo energ tica de edifica es Introduz o programa VisualDOE exp e sua base te rica aborda conceitos importantes sobre carga
193. entos informaram que n o recebem informa es sobre conserva o de energia Nos que recebem 37 5 o meio mais citado a TV 86 7 Como pode ser visto as informa es sobre efici ncia energ tica ainda s o vistas de forma prec ria na maioria dos casos sem nenhum m todo predefinido para aquisi o de equipamentos e sistemas mais eficientes embora seja detectado que estes consomem bastante energia O consumo de energia el trica n o ultrapassa a 25 dos gastos da empresa porem representa um valor alto e como tal feito algum tipo de 13 gerenciamento o mais citado a compara o da conta de luz porem alguns gerenciam a utiliza o de equipamentos No caso das edifica es comerciais p blicas e residenciais a energia el trica aparece como sendo o energ tico com participa o predominante com rela o ao consumo final global e por este motivo ser o energ tico analisado nesta disserta o Os edif cios residenciais e comerciais t m caracter sticas de consumo muito distintas portanto neste trabalho ser analisado prioritariamente o setor comercial O pr dio comercial foi escolhido em fun o de ser um edif cio com elevado consumo espec fico onde a efici ncia energ tica pass vel de se investir A arquitetura est inserida neste contexto uma vez que a edifica o comercial tem apresentado de forma geral um baixo desempenho energ tico fruto de uma depend ncia crescente de sistemas eletromec
194. entre o caso base e coloca o de p rgulas com vegeta o no terra o cobertura Tabela 4 15 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e p rgulas 4m terra o da cobertura Tabela 4 16 Dados t cnicos da terra mida Tabela 4 17 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e substitui o telha do telhado e da cobertura por vegeta o Tabela 4 18 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e substitui o piso cobertura vegeta o Tabela 4 19 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e substitui o da laje da cobertura Tabela 4 20 Resultados das alternativas de coberturas simuladas no VisualDOE Tabela 4 21 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e rvores sombreamento das fachadas Tabela 4 22 Comparativo consumo de energia el trica KWh entre o caso base e as simula es 9 20 Tabela 4 23 Dados T cnicos dos vidros simulados Tabela 4 24 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e brises verticais em vidro fachada Norte Tabela 4 25 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e alvenaria com 40 de vidro incolor 6mm Tabela 4 26 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e alv 40 de vidro incolor 6mm 40 infiltr Tabela 4 27 Dados t cnicos da parede PARALV efic xii 46 105 107 108 171 182 184 185 191 193 202 205
195. er projetada por posto de trabalho Pode se aumentar o conforto visual e reduzir significativamente o consumo de energia el trica com a t cnica da ilumina o orientada tarefa que permite reduzir a ilumina o de fundo para patamares suficientes apenas para a circula o A ilumin ncia m nima dos ambientes segundo o uso definida pela norma brasileira Em geral os n veis previstos nas normas t m variado bastante nos diferentes locais e no tempo Nem sempre a utiliza o da luz natural contribui para a redu o do consumo de energia deve se conhecer como os dispositivos arquitet nicos tais como janelas clarab ias domos etc admitem luz A integra o adequada entre os sistemas natural e artificial de ilumina o que definir se o sistema eficiente ou n o De qualquer forma o arquiteto deve conhecer os componentes de um sistema de ilumina o eficiente tais como l mpadas eficientes reatores eletr nicos lumin rias reflexivas al m do uso de sistemas de controle de ocupa o fotoel trico ou temporizadores por exemplo O mesmo pode ser dito para os sistemas de condicionamento t rmico que tamb m incluem decis es a serem tomadas pelo arquiteto e este deve ter conhecimento dos seus componentes Ao utilizar sistemas de condicionamento de ar o profissional deve se preocupar em reduzir o m ximo poss vel a carga t rmica atrav s do 98 sombreamento do projeto adequado ao envelope construtivo e de u
196. erdas e do aumento da efici ncia do uso final da energia nos diversos setores econ micos nas resid ncias e em edif cios comerciais A sociedade civil tem um papel de fundamental import ncia no uso eficiente da energia e a consci ncia ambiental vem estimulando esse uso e deve ser mais difundida A participa o da sociedade civil no uso eficiente da energia abre um campo imenso para o exerc cio da cidadania pelos indiv duos e suas associa es na realiza o 55 de esfor os de conserva o como sua contribui o para um desenvolvimento sustent vel cabendo destacar La ROVERE 2002 esfor o pessoal coletivo para racionalizar o uso de energia Para tanto fundamental estar informado sobre seu consumo energ tico direto na casa escola local de trabalho e indireto embutido nos bens e servi os que utiliza e a cobran a de atitudes e medidas consistentes do Poder P blico da classe pol tica e das empresas no sentido de aumentar a efici ncia energ tica da economia brasileira Os resultados da efici ncia energ tica podem ser expressos tanto em termos de efeitos econ micos diretos como em termos indiretos qualidade de produtos gera o de empregos e menor impacto ambiental A estrat gia de conserva o de energia num pa s como o Brasil em crescimento pode reduzir as necessidades de fornecimento capital intensivo em energia Apesar da tese sobre o uso eficiente da energia ser facilmente justificada
197. ergia da edifica o permitem o uso da t cnica da termoacumula o e permitem o controle de vaz o para os diferentes ambientes atrav s do VAV Embora este ltimo item n o tenha sido empregado Quanto aos equipamentos el tricos em geral pode se inferir que o consumo individual dos microcomputadores baixo no entanto como existe um grande n mero deles em funcionamento no edif cio analisado a sua participa o no consumo total torna se consider vel Desta forma os usu rios dever ser orientados a deslig los quando n o forem utilizar por longos per odos Utilizar sempre que poss vel recurso de economia de energia dispon vel em sua grande maioria como desligamento do monitor para sa da de hor rio de almo o O somat rio do consumo de energia el trica anual dos equipamentos instalados no edif cio de 297 933 KWh 273 Com rela o ao pr dio inteligente termo que tem sido usado na ind stria da constru o civil h quase duas d cadas referindo se a uma ampla variedade de capacidades integradas na estrutura dos pr dios com base em tecnologias de comunica o e computa o neste estudo de caso est limitado a alguns sistemas O ideal seria que o dom nio do projeto al m da determina o da forma do pr dio abranja a constru o do contexto social nos quais os usu rios interajam no ambiente e entre si Como Gordon Pask Apud DOMINGUES 2003 h mais de tr s d cadas j entendia a rela o entre o humano e
198. ernos do PROARQ 6 Programa de P s Gradua o em Arquitetura Faculdade de Arquitetura e Urbanismo Universidade Federal do Rio de Janeiro 1999 Cadernos do PROARQ 9 Programa de P s Gradua o em Arquitetura Faculdade de Arquitetura e Urbanismo Universidade Federal do Rio de Janeiro 2005 CARLO JC 2005 Relat rio T cnico LabEEE 200504 Processamento de Arquivos Clim ticos para Simula o do Desempenho Energ tico de Edifica es online Laborat rio de Efici ncia Energ tica em Edifica es Engenharia Civil UFSC Dispon vel em http www labeee ufsc br downloads RT200504 pdf Acesso em 04 jan 2009 CASTRO J N S Edif cios de Alta Tecnologia S o Paulo Carthago e Forte 1994 CAPOZZI S Al m da tecnologia in Constru o S o Paulo no 2542 out 1996 CERVO A L BERVIAN P A Metodologia Cient fica 5 edi o S o Paulo Makron Books 2002 289 CIMINO M A Constru o sustent vel e ecoefici ncia Santa Catarina Universidade Federal de Santa Catarina 2002 Dispon vel em http www editorasegmento com br semesp2 detalhes tese php cod tese 10 Acesso em 10 jan 2003 CLARCKE J Energy simulation and building design Second Edition Elsevier 2001 CLARCKE J HAND J and STRACHAN P ESP r a program for building energy simulation version 8 series ESRU manual U93M In ESP Course Notes BackGround Notes ESRU University of Strathclyde Glasgow 1993 COCH H Chapter
199. esquisadora 80 Kwh year m2 s a 8 10 E E Cooling Tower Pumps Ext Lights Ext Equip Gr fico 4 3 Consumo de energia el trica por uso final em kWh ano m Fonte Elaborado pela pesquisadora Para chegar se aos resultados acima expostos inicialmente foi feita a cria o do modelo base depois foi necess rio executar sua calibra o tendo como base contas de 200 energia dos meses anteriores por um per odo de um ano A premissa b sica adotada foi a de que o edif cio estaria funcionando normalmente ar condicionado ilumina o pessoas e equipamentos no hor rio do expediente sendo que as varia es consideradas foram identificadas na visita e informadas por funcion rios O programa permite o c lculo do consumo anual por uso final dos equipamentos para um ano t pico trabalhado estatisticamente Inicialmente ap s a inser o de praticamente todas as vari veis descritas nos itens anteriores com algumas simplifica es inclusive no sistema de condicionamento de ar que seriam melhoradas posteriormente tentou se executar a primeira simula o Em Run Setup SimulationRun DOE 2 pediu se para simular o caso de base e ap s alguns minutos leu se a mensagem de erro Em File Print Reports verificou se qual foi o erro que impediu esta simula o energ tica Constatou se uma limita o do programa quanto ao n mero de superf cies externas e internas J se sabia de restri o com rela
200. ess ria para atender a carga espec fica As botoeiras t m sistemas conjugados ou seja o bot o chama o elevador que est mais dispon vel o que vai atender mais r pido em fun o das solicita es existentes naquele momento Por se tratar de um edif cio comercial de escrit rios partiu se da hip tese de que cada passageiro realiza seis viagens por dia cada viagem em m dia corresponde metade do percurso total do elevador cada andar em m dia com 3m de altura e parte das viagens n o consome energia O c lculo de consumo de energia el trica pelo site da Otis foi feito baseado nas caracter sticas t cnicas dos elevadores que s o possuir frequ ncia vari vel e m quina com engrenagem utilizando tecnologia atual Com esses dados o consumo estimado por cada elevador foi de 91 KWh m s totalizando 274 KWh m s j que s o tr s anexo F Como a unidade encontrada KWh m s e este consumo registrado no Miscellaneus Energy cuja a unidade kw foi preciso fazer a transforma o considerando que os elevadores funcionam onze horas por dia durante vinte e dois dias http www aobr on com br Rac Energia Internet pages PlanilhaCalc asp em 20 de setembro de 2005 193 no m s chegando ao resultado de 1 13 kw valor digitado em power utilizando o schedule cittaocc como a f rmula que se segue Tabela 4 6 C lculo de consumo de energia el trica dos elevadores no programa Fonte Elabora o pr pria 11h
201. estabelecimentos informaram que existe acompanhamento do consumo m dio mensal de energia el trica da empresa e 65 8 disseram que investigam a causa quando detectada alguma diferen a significativa neste consumo mensal V se ainda que 32 5 disseram que adotam pol ticas de compra que levem em considera o quest es relativas energia entretanto 57 5 n o souberam n o responderam a esta quest o Em 58 3 das empresas tamb m o dono quem define as especifica es dos equipamentos a serem comprados V se tamb m que em 15 8 dos estabelecimentos existe um crit rio financeiro para avaliar a aquisi o de novos equipamentos entretanto 78 3 n o souberam n o responderam a esta quest o O pre o mais baixo o crit rio mais citado 52 6 Quanto fonte de informa es utilizada quando da troca de equipamentos levando em considera o crit rios de efici ncia energ tica 7 5 citam os fabricantes Observa um alto grau de entrevistados que n o souberam n o responderam a esta quest o 15 Questionados se adotam alguma medida para economizar energia el trica 69 2 dos estabelecimentos responderam afirmativamente Ainda sobre a conserva o de energia 59 2 dos entrevistados afirmaram que n o conhecem o selo Procel e 67 5 n o sabem o que ele significa V se tamb m que 85 8 das empresas n o sabem o quanto economizariam em energia com a compra de produtos eficientes Observa se ainda que 55 dos estabelecim
202. estes tamb m consomem energia Os sistemas de ilumina o controlados eletronicamente proporcionam um menor consumo de energia el trica devido a uma maior efici ncia Lumens por Watt por m para o sistema el trico estes equipamentos geram problemas de qualidade el trica resultando em sobretens o As lumin rias t m uma grande contribui o no consumo de energia el trica e n o podem passar despercebidas Mas do que a fun o est tica elas devem atender aos requisitos de sustentar a l mpada garantir a alimenta o el trica direcionar o fluxo luminoso para o local de interesse e demandar pouca manuten o Devem assegurar conforto visual evitar ofuscamento com o m ximo de efici ncia NOGUEIRA et al 2004 classificam as lumin rias em cinco grandes grupos conforme a Tabela 2 3 107 Tabela 2 2 Principais caracter sticas das l mpadas Fonte NOGUEIRA et al 2004 Tipo Caracter sticas gerais Incandescente Comum Excelente reprodu o de cores Baixa efici ncia luminosa Vida m dia 1 000 horas N o exige equipamentos auxiliares Incandesceste hal gena Excelente reprodu o de cores Efici ncia luminosa maior que a incandescente comum Vida m dia 2 000 horas Exige equipamentos auxiliares dependendo da tens o Fluorescente Excelente a moderada reprodu o de cores dependendo do tipo Boa efici ncia luminosa Vida m dia 77 500 a 20 000 horas
203. etivos da tese ao contr rio da situa o do arquiteto que tem como obriga o confrontar e harmonizar todos os aspectos envolvidos no processo de concep o da edifica o ao mesmo tempo do or amento ao clima considerando a legisla o os objetivos espec ficos do empreendedor entre outros aspectos O projeto arquitet nico complexo refere se seqii ncia de atividades necess rias para transformar a id ia original da edifica o ou seja concep o em diretrizes a serem obedecidas pela construtora para executar a obra objetivando sua constru o As dificuldades s o diversas desde o estabelecimento da oportunidade do neg cio ao processo em si passando pelas quest es relacionadas com a qualidade da solu o proposta e sua representa o gr fica tendo o arquiteto condi o de l der deste processo SALGADO em Cadernos do PROARQ 6 1999 Sendo o empreendedor a pe a chave do processo pois dele que parte a formula o do neg cio que deve ser traduzido em um programa de necessidades e a 241 contrata o da equipe composta em geral pelo arquiteto engenheiros e do coordenador de projetos O empreendedor incorpora o terreno e analisa sua voca o ele tem a capacidade de programar o empreendimento Com base nos levantamentos das condi es t cnicas do terreno da legisla o das condi es das edifica es vizinhas da opini o p blica em rela o ao novo empreendimento da taxa de retorno e dos meios
204. eva em considera o o valor pago pelo propriet rio durante todo o seu tempo de funcionamento engloba principalmente o custo da energia el trica consumida durante sua vida til Na maioria dos casos o custo operacional do motor pode chegar a 100 vezes o seu custo de aquisi o Fato que deve ser considerado na aquisi o do motor A pot ncia nominal do motor n o deve ser muito superior pot ncia solicitada pela carga a ser acionada evitando se o superdimensionamento Pois nestas condi es o motor n o apresenta problemas para acionar a carga contudo o consumo de energia maior do que se ele fosse adequadamente dimensionado para a carga acionada Motores operando a 50 de carga ou menos apresentam um p ssimo valor de rendimento Em geral para cargas entre 75 e 100 da pot ncia nominal o motor pode ser considerado bem dimensionado O motor de alto rendimento deve ser utilizado pois possui rendimento superior ao motor padr o e consequentemente apresenta perdas reduzidas Por m o pre o inicial deste tipo de motor superior ao da linha padr o sendo que o investimento 101 compensado no longo prazo J que o motor de alto rendimento consome menos energia para executar o mesmo trabalho realizado por outro da linha padr o Quanto ao transporte vertical num edif cio t pico os gastos com a energia el trica consumida pelos elevadores podem chegar a 6 do custo do pr dio BARROSO KRAUSE et al 2003 O consumo se deve
205. evestimentos da superf cie em concreto e asfalto Um outro aspecto positivo na utiliza o da vegeta o refere se reflex o da luz incidente que fica em torno de 10 a 15 menor que a do concreto que de 25 a 30 diminuindo a reflex o de luz e calor BARROSO KRAUSE 1998 No Rio de janeiro n o existe grande varia o de temperatura o que favorece a manuten o e equil brio da vegeta o pois est estabilidade clim tica mant m as caracter sticas de perenidade e resist ncia necess rias qualidade visual dos espa os 256 Como foi visto al m da capacidade t rmica a cobertura vegetal apresenta v rias outras caracter sticas positivas associadas ao seu uso e concep o notadamente melhoria na est tica da edifica o redu o de problemas ac sticos melhoria no microclima local n o requer energia intensiva em sua manufatura reduz o escoamento de guas pluviais e prolonga a vida til da membrana do telhado A vegeta o cobertura naturada pode proteger o telhado ou superf cies horizontais da radia o solar e das cargas t rmicas associadas das tr s principais formas devido suas propriedades reflexivas a convers o da energia absorvida pelas plantas e a evapora o provenientes das plantas e do solo EGGENBERGER 1983 Nas simula es executadas com a vegeta o ficou comprovado sua influ ncia no conforto t rmico e desempenho energ tico da edifica o al m do aspecto de interesse visual em
206. existe a dificuldade quanto obten o de avan os pr ticos uma vez que n o est ligada a resultados vis veis em curto prazo Os resultados geralmente s o percebidos atrav s de estat sticas abstratas e t m um lapso de tempo longo em n vel macro Atualmente com os programas de simula o energ tica sendo difundidos estes resultados podem ser quantificados a n vel pontual dos edif cios Muitas barreiras inibem uma efici ncia maior incluindo a disponibilidade limitada de produtos custos altos para tecnologias novas falta de consci ncia e financiamento adequado Para superar estas barreiras precisa se de algumas iniciativas pol ticas que vem aos poucos sendo disponibilizada para incentivar o setor privado a investir num futuro energ tico sustent vel 56 De modo geral existe um potencial muito alto para reduzir o consumo de energia el trica Por m uma variedade de barreiras t cnicas econ micas institucionais e de comportamento inibe a maior ado o das medidas de conserva o de energia no Brasil Essas barreiras afetam todos os setores embora sua import ncia varie de setor para setor O investimento em tecnologia eficiente para v rios usos finais requerer maiores gastos de capital e os sistemas e equipamentos eficientes s o geralmente mais caros que as tecnologias que substituem Entretanto o custo de conservar 1 kwh de modo geral mais barato que sua produ o O uso mais eficiente da energia na in
207. f cies externas do per metro das zonas s o nomeadas automaticamente pelo programa e aparecem em uma lista drop down que n o permite edi o dos nomes por parte do usu rio Neste caso a superf cie que est sendo trabalhada identificada no quadrado de vista superior do bloco localizado esquerda pois ao selecionar determinada fachada pelo nome este plano fica em destaque na cor vermelha Todas as superf cies externas dos blocos aparecem nesta lista que fica posicionada no canto superior esquerdo deste editor As propriedades das fachadas s o descritas conforme o nome selecionado podendo ser editadas e visualizadas por um desenho em perspectiva isom trica A primeira propriedade da fachada a largura do v o com janela bay width que fornecida pelo sistema com base na geometria anteriormente estabelecida o editor 147 gr fico divide a largura da fachada por este valor e coloca uma janela em cada v o bay Ent o especifica se a largura window width e a altura window height das janelas em todos os v os altura do parapeito sill height a espessura dos umbrais externos das janelas windows recess os v os com janelas bays with windows as especifica es do vidro glazing construction e da parede wall construction Existe a op o de fazer uma janela parcial partial windows ou seja com largura diferente das outras quando o v o n o permite que se mantenha a mesma dimens o e ainda de se utilizar
208. feriados existentes ao longo do ano preciso definir a data completa com dia m s e ano importante para a simula o do modelo pois a utiliza o do edif cio nestes dias ocorre de forma diferente do que em dias teis 157 VisualDOE Schedule Maker RE E File Edit Options Window Help Refresh 8 x Occupancies Schedules f Day Schedules K Holidays Name CittaCool J Type Temperature gt Days Lisp Sat Sun h EndDate T Fixed Dec 31 CitsCoo VD CATEONCITSat CATEDHCITSun CATEI ffCIT Sun 5 Iniciar w E 2 NTVDM EXI Eh Telasvisdoe Microso Fig 3 17 Schedules Folder Biblioteca de perfis de utiliza o Fonte Programa VisualDOE O Schedules Folder fig 3 17 um grupo de programa es di rias day schedules que descreve a programa o do ano inteiro com rela o a algumas atividades desenvolvidas no edif cio tais como a ilumina o o n mero de pessoas e equipamentos que est o em funcionamento Suas propriedades s o nome tipo e n mero de esta es ou temporadas que possuem as mesmas caracter sticas 158 VisualDOE Schedule Maker Options V CITTADfice g 8 8 KN N JEER JARA E g EM EM EM EM ER ER L L D Iniciar Fig 3 18 Occupancies Folder Biblioteca de perfis de utiliza o Fonte Programa VisualDOE A ocupa o fig 3 18 engloba todos os padr es criados para re
209. ficuldade de desenvolvimento de um projeto completo abrangendo todas as imbrica es contidas na concep o fabrica o utiliza o e reciclagem do mesmo Diante deste fato em geral os agentes do empreendimento tendem a priorizar determinadas a es e aspectos que 243 lhe s o mais favor veis seja economicamente falando ou por gosto pessoal forma o etc A solu o proposta para que seja vi vel financeiramente e pass vel de ser executada deve englobar ao menos as seguintes dimens es para o empreendedor a capacidade de venda e taxa de retorno atendimento s necessidades b sicas dos usu rios a possibilidade da execu o da obra pelo construtor disponibilidade de materiais m o de obra e compatibilidade entre os projetos de arquitetura estrutura e instala es e para o comprador a mensagem a ser transmitida pelo resultado proposto Fazem parte das atribui es do arquiteto coordenar e compatibilizar os projetos complementares tais como de instala es el tricas hidr ulicas elevadores condicionamento de ar estrutura entre outros O profissional deve ser capaz de acompanhar as equipes especialistas de cada rea de conhecimento envolvida na solu o de incompatibilidades encontradas e trabalhar previamente de forma a minimiz las buscando a melhor op o poss vel dentro do contexto analisado A media o de exig ncias conflitantes uma das preocupa es fundamentais em projetos arquitet nicos
210. friamento tais como os condicionadores de janela e self contained O programa DOE2 1E t m diversos modelos de sistemas para climatiza o artificial abordando todos os existentes no mercado nacional Por m necess rio que o usu rio tenha conhecimento do sistema de ar condicionado seus componentes e o princ pio b sico de funcionamento Desta forma ir escolher a op o mais adequada dentre as dispon veis s o v rias possibilidades e dentre alguns itens as diferen as s o sutis O PLANTS simula o comportamento do sistema prim rio de ar condicionado boilers chillers torre de resfriamento etc usando as demandas calculadas pelo SYSTEMS tamb m calcula a curva de carga el trica desses sistemas E o sub programa ECONOMICS simula o custo do consumo de energia el trica em fun o das tarifas fornecidas calcula os custos sobre o consumo e demanda aD McQUISTON e SPITLER 1994 definem Carga T rmica como a taxa na qual o calor deve ser retirado do ambiente para manter sua temperatura e umidade relativa constantes 2 Sistema secund rio o respons vel direto pelo condicionamento da rea ou zona Caracteriza se por ser instalado diretamente no local ou pr ximo zona condicionada ent o neste caso emprega se rede de dutos de ar 138 4 5 AVALIA O E UTILIZA O DO SOFTWARE DE SIMULA O VISUALDOE O VisualDOE vers o 2 61 n o considera a exist ncia de ventos externos ou seja o efeito de convec
211. gia no mbito institucional BNDES PROEN PROCEL CONPET governos estaduais e municipais universidades e centros de pesquisa agentes privados ind strias produtores independentes de energia empresas de servi os energ ticos O desafio complexo mas deve se reconhecer que a efici ncia energ tica est ligada a quest es chaves de produtividade ao meio ambiente e a equidade social Trabalhos relacionados cobertura vegetal e aplica o do componente vegetal na arquitetura brasileira deveriam ser desenvolvidos no futuro Uma an lise quantitativa relacionada reflex o e absor o da radia o solar no emprego da vegeta o em superf cies externas tamb m necess ria De forma que se tenha subs dio t cnico para justificar sua implementa o nas edifica es como elemento de efici ncia energ tica Neste trabalho n o foi abordado a quest o do uso da gua mas na literatura desenvolvida existem alguns trabalhos que demonstram que o chiller utilizado para condicionamento de ar consome bastante gua Seria interessante do ponto de vista ambiental fazer um estudo sobre este consumo e estabelecer alternativas para o reuso da gua do edif cio estudo de caso Uma outra limita o desta tese que o edif cio estudo de caso representativo de apenas uma parcela do total de edifica es produzidas na cidade do Rio de Janeiro tanto pela sua tipologia quanto pela sua configura o urbana O terreno possibilitou ao arquitet
212. gia como vetor de desenvolvimento social e econ mico destas comunidades contribuindo para a redu o da pobreza e aumento da renda familiar A chegada da energia el trica facilitar a integra o dos programas sociais do governo federal al m do acesso a servi os de sa de educa o abastecimento de gua e saneamento Durante a execu o do Programa novas fam lias sem energia el trica em casa foram localizadas e em fun o do surgimento de um grande n mero de demandas o Programa Nacional de Universaliza o do Acesso e Uso a Energia El trica foi prorrogado para ser conclu do no ano de 2010 A queima de combust veis produz poluentes do ar como NOx hidrocarbonetos CO SOx particulados e metais t xicos A instala o de hidroel tricas inunda florestas e campos agr colas e pode deslocar sua popula o usinas nucleares produzem res duos radioativos As emiss es de CO e de outros gases de efeito estufa ainda s o baixas no Brasil por falta de um emprego maior de combust veis f sseis Mesmo assim as 40 emiss es de gases de efeito estufa est o aumentando e contribuem ao aquecimento da atmosfera Atualmente muitas barreiras inibem uma efici ncia maior e um desenvolvimento de energias renov veis incluindo a disponibilidade limitada de produtos custos altos para tecnologias novas falta de consci ncia e financiamento adequado Para superar estas barreiras precisa se de algumas iniciativas pol ticas para incen
213. gias KUA e LEE 2001 Neste ponto de vista faz se necess rio a implementa o de regula es por meio de cria o de normas para efici ncia energ tica dos edif cios j existentes em outros pa ses LOMARDO 2000 como meio para se chegar aos objetivos Estimulando a valoriza o dos pr dios mais eficientes e revertendo se assim em melhor remunera o para o construtor FABERON 1987 e o usu rio b nus em tarifas de consumo por exemplo No Brasil como j foi visto anteriormente existe um programa de etiquetagem de efici ncia energ tica para edif cios comerciais sendo implantado A implementa o de um modelo de gest o ambiental e efici ncia energ tica adequado a uma edifica o comercial requer estudos que devem ser iniciados desde a concep o do projeto na fase de planejamento passando pela sua constru o e avan ando continuamente durante toda a sua ocupa o Com rela o s normas de gest o ambiental a Avalia o de Impacto Ambiental AIA e o Sistema de Gest o Ambiental SGA fornecem fundamentos essenciais para o estabelecimento de um modelo de gest o integrado aplic vel s rela es do empreendimento com o meio ao longo da vida til embora nem sempre seja obrigat ria em uma edifica o comercial depende da legisla o local do tamanho do empreendimento entre outros fatores Uma solu o mais adequada parece estar em um Sistema de Gest o Integrada SGI que j uma realidade em
214. hopping Downtown e o Supermercado Extra acesso principal voltado para a Avenida das Am ricas e fundos para a Lagoa da Tijuca figuras 4 1 e 4 2 O centro empresarial e o shopping center t m em comum o estacionamento e o sistema de ar condicionado que utiliza equipamentos tais como bombas chillers e tanque de gua gelada e dividem os custos de seguran a e condom nio entre outros 168 Fig 4 2 Localiza o da edifica o na malha urbana Fonte maplink uol com br O Citt Office apresenta um estilo high tech figura 4 3 O que vem ao encontro da filosofia dos empreendedores uma vez que as edifica es s o consideradas inteligentes Plasticamente adotou se um estilo que demonstrasse atualidade e vanguarda ao empreendimento O conceito para o projeto de arquitetura do centro empresarial apresenta flexibilidade interna de layout Toda a estrutura do pr dio foi desenvolvida para que permitisse a arruma o de uso dos espa os praticamente n o causando interfer ncia pilares e shafs em andares corridos 169 Fig 4 3 Vista externa das fachadas bloco 4 Citta Office Fonte Arquivos cedidos pela manuten o do condom nio e editados pela pesquisadora O gabarito para a rea do complexo de dois pavimentos mais a cobertura resultando em uma altura til de piso a teto p direito de 3 50m pavimento tipo e com altura total da edifica o 15 30m figura 4 4 A tipologia edificada est diretamente relacio
215. hos Partiu se para testar as hip teses com a inten o de solucionar o problema encontrado Foi salvo o arquivo original com outro nome e iniciaram se os testes conforme abaixo l apagou se o telhado era um bloco simples com tr s zonas n o condicionadas Constatou se que essas zonas n o precisavam existir j que se tratava de um nico ambiente a casa de m quinas dos elevadores Inseriu se um bloco do sistema no folder blocks com a mesma dimens o externa e com profundidade do per metro Perimeter Depth de dois milimetros apenas para constar alguma profundidade O programa solicita um valor a fim de permitir a cria o do bloco Rodou se a simula o e verificou se uma diferen a diminuiu em trinta e uma o n mero de superf cies externas e de sessenta e seis o n mero de superf cies internas comparando com a primeira simula o 2 mesmo admitindo se o item anterior o problema n o havia sido completamente resolvido as superf cies externas ainda estavam excedendo o limite Pensou se nos v os envidra ados das fachadas como o programa n o admite pano de vidro adotaram se inicialmente v rias janelas com pequenos valores de alvenaria no sentido da largura e comprimento entre elas Testou se a hip tese de fazer um nico v o com grande dimens o e um pequeno valor de alvenaria nas 202 laterais da janela em uma das fachadas do pavimento tipo escolhida aleatoriamente O resultado foi nenhuma redu o com rela
216. ia energ tica de edifica es passa a ter um papel de destacada import ncia na consecu o desses objetivos Os avan os tecnol gicos foram sendo incorporados as edifica es ao longo dos anos em detrimento as t cnicas passivas que eram utilizadas at ent o preconizadas pelo que se intitulou arquitetura bioclim tica N o havia maiores preocupa es com rela o ao custo e a produ o da energia levando a produ o de uma arquitetura n o 240 comprometida com os princ pios conservacionistas utilizando se excessivamente processos el tricos e mec nicos para garantir conforto ambiental Frente crise energ tica mundial foi preciso repensar os processos construtivos incluindo as considera es energ ticas e ambientais na sistem tica do projeto Neste contexto encaixam se os edif cios pois apresentam uma elevada din mica de crescimento quer em termos de n mero total de pr dios existentes quer em termos de utiliza o de energia em cada edifica o Trata se tamb m de um setor muito heterog neo englobando alguns edif cios muito eficientes e outros claramente maus utilizadores de energia havendo portanto um elevado potencial para melhoria Neste trabalho o estudo de caso analisou uma nica tipologia a dos edif cios de escrit rios por m ainda existe uma gama de outras tipologias a serem analisadas em trabalhos futuros No presente estudo a auditoria energ tica respondeu a preocupa es tem ticas obj
217. ibui o interna dos espa os decis es que s o fundamentais e pertencem ao in cio da concep o arquitet nica Ressalta se que para a elabora o do projeto bioclim tico necess rio pensa lo simultaneamente em planta m todo tradicional do arquiteto mas tamb m em eleva o pois no sentido vertical que acontecem a maior parte dos efeitos do clima Orienta o materiais envolventes prote o externa e interna ventila o e ilumina o naturais s o importantes elementos a serem considerados Embora pare a um conceito novo de arquitetura tradicionalmente utilizado desde antiguidade como por exemplo no desenho das cidades romanas de acordo com a orienta o solar ou os p tios interiores de origem rabe Tem ra zes na arquitetura tradicional ou vernacular baseada no empirismo e consegiientes artes de construir ancestral A arquitetura bioclim tica reflete a compreens o e a reflex o sobre as condi es locais antes de construir e habitar Os conceitos b sicos s o importados de uma poca em que a inexist ncia de tecnologias de climatiza o e ilumina o artificiais implicava uma constru o eficiente otimizada para o local de implanta o A influ ncia das condi es clim ticas sobre as diversas atividades do homem e sobre seu abrigo pode ser verificada ao longo do tempo Constata se que em v rios 8 Instrumentos de s ntese tais como Diagrama de Givoni Carta Bioclimatica de Olgyay Tabela de Mar
218. idade para 24 lugares nomeada de Sala Argentina As salas de reuni o pequenas t m seu uso em torno de 40 do tempo enquanto a Sala Argentina uma m dia de 80 Varia o em fun o do caimento da telha 173 O condicionamento de ar no pavimento t rreo feito por cinco fancoletes de teto em cada bloco quatro deles s o dedicados s fachadas um para cada fachada os outros dois atendem no bloco A o museu e no bloco B a recep o Posteriormente foram instalados no t rreo como refor o de carga na central de inform tica duas unidades split system cujos compressores localizam se na cobertura Junto ao prisma existe uma perda de carga t rmica devido ao fato do pavimento t rreo ser condicionado e possuir abertura para o prisma que por sua vez aberto para o exterior na parte superior Nos primeiro e segundo pavimentos uma grande rea composta por escrit rio paisagem ou esta o de trabalho caracterizada por n o possuir paredes altas delimitando o espa o pessoal As salas de chefia est o localizadas nas extremidades chanfradas fechadas por divis rias altas Possue em cada bloco outras salas de trabalho espec ficas salas de reuni o dois banheiros masculinos e dois banheiros femininos e salas de m quinas de ar condicionado fechadas at o teto algumas em alvenaria outras com divis rias Nos pavimentos tipo o ar condicionado possui temporizadores nas salas regulados para 23 C ou 24 C Cada fachada possui um
219. idro dos andares inferiores fato que gerou um grande terra o descoberto utilizado como varanda O per metro das fachadas neste pavimento possui trechos em vidro intercalados com alvenaria pintada na cor ocre bem como a superf cie interna dos parapeitos tamb m pintados nesta mesma cor Como foi dito as fachadas s o compostas em vidro laminado refletido verde sem prote o solar externa que permitem t cnicas de controle da insola o por mecanismos internos como as persianas existentes na grande maioria das esquadrias O edif cio em estudo encontra se parcialmente sombreado por edif cios vizinhos apenas em uma das fachadas e possui pequenos trechos de algumas de suas fachadas sombreados por rvores As esquadrias s o na maioria fixas algumas abrem para fins de manuten o o que impede a abertura dos v os de janela na utiliza o do edif cio Os pr dios do centro empresarial recebem sol em todas as fachadas em todas as esta es sendo que algumas das fachadas se encontram parcialmente sombreadas variando de acordo com o hor rio do dia figura 4 5 7 Este n mero varia em fun o da empresa que adquiriu o espa o j que o edif cio possui flexibilidade de layout admitindo desde salas com 30m2 utilizadas geralmente por pequenos consult rios at um andar corrido 171 Edif cio Vizinho 4 Arvores 85 de sombreamento nas fachadas dos Blocos A e B f EN ag ad o AR SR n MD tm ais s Bloco 4 Edifi
220. ieta o devido fragilidade dos ecossistemas locais frente aos impactos causados pelas usinas A cria o de grandes hidroel tricas tem sido discutida em pa ses como o Canad e o Brasil estes dois pa ses apresentam plantas distantes dos consumidores onde o apodrecimento da vegeta o submersa nos grandes reservat rios produz uma quantidade substancial de gases de efeito estufa Um dos principais gases provenientes da decomposi o da vegeta o submersa o metano cingiienta vezes mais potente que o CO2 Os projetos de grandes hidrel tricas est o sendo gradativamente abandonados devido aos impactos ambientais A import ncia do assunto emerge da an lise do cen rio energ tico mundial onde se observa que como insumo fundamental h uma rela o direta entre desenvolvimento humano e consumo de energia 75 da popula o mundial vive em pa ses em desenvolvimento com uma significativa demanda reprimida e que o aumento do consumo de energia com base nos modelos atuais implica uma s rie de investimentos que podem resultar em degrada o ambiental polui o chuva cida destrui o da camada de oz nio Portanto desenvolver formas de garantir a energia necess ria para as necessidades b sicas bem como para propiciar melhorias do padr o de vida segundo 27 crit rios racionais e adequados parte fundamental do processo de desenvolvimento sustent ve e a efici ncia energ tica se enquadra perfeitamente neste c
221. if cios HARTKOPF et al 1993 Prop em nova defini o aquele que incorpora as tecnologias mais recentes em um cen rio f sico a comunica o e a produtividade global HARTKOPF et al 1993 REIWOLDT 1997 sugere que espa os inteligentes n o seriam aqueles projetados para acomoda o ou exibi o otimizada de tecnologias de multim dia mas sim as que prov em as oportunidades de subsist ncia das novas tecnologias para a humaniza o dos ambientes habitados Ocorre que em geral o interior deste tipo de edif cio concebido como espa o vazio e flex vel por um projeto executado para uma empresa inespec fica neste ponto 79 n o se sabe quem ir ocup lo portanto gen rico A cr tica de alguns pesquisadores est neste fato ou seja a perman ncia do foco na oferta e em sua capacidade de gerar novas demandas bem como na concep o desses novos edif cios com o objetivo de transformar os homens em m quinas cada vez mais eficientes de trabalhar Sendo que atualmente os consumidores est o cada vez mais exigentes e esta contribui o fundamental para que os projetistas e demais agentes envolvidos no processo de produ o do edif cio inteligente estejam atentos para a qualidade do projeto bem como para a efici ncia energ tica e o aproveitamento dos recursos naturais Visto que em diversos pa ses conforme pesquisa realizada por JANDA et al 1994 tais como Portugal Estados Unidos da Am
222. ilumina o s o mais altos para as tarefas visuais enquanto o restante pode ser mantido a n veis mais baixos A grande vantagem desta op o que os n veis de ilumina o podem ser controlados individualmente de acordo com a sensibilidade do usu rio e as condi es da ilumina o natural naquele dia Facilitando tamb m a manuten o e limpeza dos equipamentos que ficam mais acess veis Pensando na melhoria de conforto do usu rio poderia ter sido adotado ilumina o de fundo igual a da circula o de 100 a 200 lux e lumin rias individuais com a ilumina o de tarefa em torno de 500 lux estando ilumina o ambiental em tono dos 33 da ilumina o de tarefa proporcionando conforto e adapta o ao transiente J que as pessoas t m sensibilidades diferentes de acordo com sexo idade e outros fatores teriam a possibilidade de controlar o n vel de ilumina o adequado tarefa e a luz do dia O andar t rreo apresenta menor varia o de temperatura uma vez que o andar superior contribui para atenuar os par metros clim ticos interferindo na chegada do sol diretamente nestes ambientes Tem se ventila o natural nestas reas pois os prismas s o abertos nestes trechos o que agrava mais ainda o consumo de energia el trica P r isso testou se e recomenda se o desligamento do sistema de condicionamento de ar nestes quatro trechos nos quais se tem baixa densidade de ocupa o e mesmo assim esta ocupa o transit
223. imas e energia por meio de mudan as no processo bem como conceber um projeto bem elaborado s o medidas de suma import ncia O custo envolvido na constru o do edif cio certamente um fator levado em considera o devido limita o de or amento dispon vel para o empreendimento e a maximiza o dos lucros por parte de quem constr i na l gica capitalista Sendo que dependendo do projeto a experi ncia internacional DOE 2003 comprovou o custo inferior a 10 para constru o de um pr dio eficiente se comparado a um edif cio tradicional podendo at mesmo ser mais econ mico em alguns casos espec ficos Ganha se em economia de energia em torno de 50 DOE 2003 nas contas se comparado a um edif cio tradicional Um dos problemas que no Brasil em geral quem constr i n o ocupa o edif cio posteriormente portanto n o tem interesse com rela o ao seu funcionamento eficiente Dentro desta l gica o objetivo o menor investimento inicial visando maximizar os lucros no curto prazo repassando os custos operacionais ao consumidor Observa se 14 DOE Departamento de Energia Norte Americano 67 que tradicionalmente a ind stria da constru o civil assimila lentamente os avan os tecnol gicos O tempo m dio de emprego de uma nova tecnologia e de aproximadamente 10 a 20 anos Devido principalmente ao custo dos empreendimentos os empres rios do setor n o querem correr os riscos da ado o de novas tecnolo
224. implificando a geometria do edif cio Pois j 203 tinha se eliminado o telhado toda a cobertura e parte do terceiro pavimento e ainda assim o n mero de superf cies estava acima do permitido pelo programa 6 o edif cio em quest o tem o ar condicionado retornando por pleno ou seja guiado por septos no rebaixo em gesso Resolveu se tirar o pleno de todos os andares a simula o foi executada o programa aceitou e n o teve mais este erro espec fico Concluiu se pelos resultados que o programa considera duas superf cies para cada fachada uma acima do entre forro e outra abaixo Quando foi eliminado este entre forro o n mero de superf cies externas estava dentro das trezentas permitidas 7 tentou se manter o pleno apenas na cobertura afim de minimizar os efeitos da radia o solar no telhado mas o n mero de superf cies externas ficou em trezentas e quarenta e nove ultrapassando o limite aceito pelo programa inviabilizando esta medida Eliminar o retorno por pleno resolve um problema mas ao mesmo tempo surgem outros Primeiro est relacionado altura do edif cio que diminuiria pois a altura til dos compartimentos habit veis salas n o poderia aumentar Este par metro est diretamente relacionado ao volume do ar do ambiente que condicionado ent o se mantido o p direito til altura total do pr dio diminuiria Com a edifica o mais baixa poderia existir uma diferen a no consumo de energia el trica Qua
225. in spitas para a vida o que mais um exemplo da mitiga o em n vel de ecossistema A radia o solar integrada e direta recebida pelo estrato autotr fico a energia solar recebida pelas plantas verdes durante os dias meses ano a de maior interesse para a produtividade e a ciclagem de nutrientes dentro do ecossistema Essa entrada prim ria de energia que move todos os sistemas biol gicos A radia o l quida na superf cie terrestre a diferen a entre todos os fluxos de radia o dirigidos para baixo e todos os fluxos de radia o dirigidos para cima Este enorme pacote de energia dissipa se na evapora o da gua e na gera o de ventos t rmicos dois importantes processos provocados pela energia solar que apresentam alta energia incorporada e influem no conforto dos usu rios da edifica o passando finalmente para o espa o sob a forma de calor de modo a deixar a Terra como um todo num equil brio energ tico aproximado Associado energia tem se o poder o fogo e o conhecimento O conhecimento a ci ncia leva conquista do fogo da energia e esta confere poder ou pot ncia o poder de controlar condi es naturais e sociais e propiciar o progresso da cultura humana e da ci ncia MACHADO 1998 18 2 2 MEIO AMBIENTE E IMPACTO AMBIENTAL Ap s a 2 Guerra Mundial em diante a velocidade e a amplitude impressa s atividades econ micas demonstrariam a chegada a um n vel t o
226. indo os custos e al m disso ficando mais interessante por ser eficiente para os clientes estrangeiros No Brasil o fornecimento de energia prim ria dominado por dois tipos de energia petr leo e hidroeletricidade A depend ncia forte desses dois tipos apresenta problemas incluindo a vulnerabilidade a choques de pre os no caso de petr leo e altos custos de capital e alguma vulnerabilidade a secas no caso de hidroeletricidade 39 2 O fornecimento de energia muito capital intensivo e compete com outros investimentos como por exemplo na sa de p blica educa o constru o de casas etc Reduzir a pobreza e melhorar as condi es de vida s o os maiores objetivos para o Brasil A pobreza mais presente nas reas rurais onde uma fra o significativa dos domic lios ainda n o tem acesso eletricidade Muitas fam lias de baixa renda usam predominantemente lenha como fonte de energia Em novembro de 2003 foi lan ado o Programa Nacional de Universaliza o do Acesso e Uso da Energia El trica com o desafio de acabar com a exclus o el trica no pa s A meta era levar energia el trica para mais de 10 milh es de pessoas do meio rural at o ano de 2008 tendo sido atingida em maio de 2009 O Programa coordenado pelo Minist rio de Minas e Energia operacionalizado pela Eletrobr s e executada pelas concession rias de energia el trica e cooperativas de eletrifica o rural Objetivo do governo utilizar a ener
227. inverno pouco presente no outono e primavera no in cio e no final do dia sol mais presente no 197 ver o no in cio e final do dia desaparecendo por volta das 8 00hs e reaparecendo s 16 00hs at o final do dia Na orienta o de 275 Oeste o sol alcan a a fachada todas s tardes em todas as esta es Ap s uma an lise do comportamento do sol na fachada foram verificados os impactos das manchas solares e sua intensidade nas superf cies do edif cio A orienta o da 5 praticamente norte onde a maior fachada do edif cio se encontra foi uma decis o considerando o clima porque recebe menos radia o solar e em um ngulo de incid ncia baixa As fachadas leste e oeste s o menores do que os outras e est o mais expostas radia o solar As reas de fachada do pr dio analisado com maior ganho solar encontram se parcialmente sombreadas pelo pr dio vizinho pela vegeta o do entorno e rvores existentes no cal amento de reas pr ximas Contribuindo para reduzir o ganho solar por radia o direta nessas superf cies O ltimo andar do pavimento tipo necessita de uma an lise complementar uma vez que sobre sua laje de teto encontra se o terra o descoberto do pavimento de cobertura Isso significa que sobre uma superf cie de grande rea ser acrescida uma carga t rmica significativa As salas situadas na cobertura possuem exposi es altas de carga t rmica oriunda do telhado por m a telha tem um tra
228. ional Este programa surgiu objetivando aumentar a competitividade do setor incluindo a moderniza o t cnica e gerencial das empresas um sistema de gest o voltado para a qualidade O Brasil como os pa ses em desenvolvimento ainda est em fase de crescimento Isto significa que a demanda por energia continuar crescendo at que se atinjam os n veis dos pa ses desenvolvidos Junto com o crescimento est associada polui o ambiental que se for mantida a prioridade para o crescimento econ mico tende a piorar O que seria insustent vel do ponto de vista ambiental a n vel transnacional Dentre as alternativas para a solu o deste conflito entre o crescimento 69 econ mico e a prote o do meio ambiente est a preven o da polui o e investimentos em efici ncia energ tica 243 7 milh es tep 2 da energia mundial RENOV VEIS Brasil 47 2 OECD 7 2 Mundo 12 7 BIOMASSA 32 0 PETR LEO e DERIVADOS 37 9 G S NATURAL 8 8 HIDR ULICA E ELETRICIDADE 15 2 CARV O 1 4 MINERAL Biomassa 4 8 Lenha 10 1 Produtos da cana 18 0 Outras 3 8 Gr fico 2 1 Oferta Interna de Energia incluindo todos os energ ticos dispon veis no BEN Fonte http www mme gov br mme menu todas publicacoes html Acesso em 3 de agosto de 2010 tamb m bastante importante promover o recurso s energias renov veis nos edif cios criando os meios e instrumentos que facilitam a penetra
229. l a import ncia deste trecho que est sendo eliminado Depois pensou se com rela o ao volume de ar no pr prio entre forro surgiram as perguntas O que representa este no desempenho energ tico do pr dio Qual seria a consegii ncia de retir lo Com rela o altura do pr dio o principal efeito seria o vento porque quanto mais alta a edifica o menor a interfer ncia dos obst culos tratando se de uma zona 204 urbana Como o edif cio climatizado artificialmente e todo fechado as esquadrias n o s o abertas este problema minimizado E ainda a altura do edif cio j havia sido aumentada em fun o do subsolo pois o mesmo n o pode ser enterrado na modelagem da edifica o no programa compensando de certa forma esta solu o proposta Quanto ao ar de retorno sabe se que o mesmo mais quente que o ar ambiente tornando a temperatura do ar um pouco mais elevada dento do entre forro pois o sistema de ilumina o onde as lumin rias est o embutidas no teto emite calor neste espa o Analisando o programa verifica se que este n o considera a posi o das lumin rias pois n o permite ao usu rio especificar se embutida ou n o fazendo o c lculo de maneira generalizada minimizando este efeito Quanto ao primeiro andar t rreo e subsolo estes problemas antes esbo ados tornaram se irrelevantes diante de uma an lise simplificada No segundo andar e na cobertura a elimina o do forro em gesso dimi
230. l consultado em 28 de junho de 2005 51 Uma economia que usa menos energia consequentemente produz menos polui o porque consumo de energia e polui o est o intimamente associados Nos edif cios por exemplo ser eficiente significa utilizar menos energia para condicionamento de ar e ilumina o do pr dio Tamb m significa adquirir aparelhos mais eficientes desde os computadores motores e compressores at sistemas de controle da edifica o Em todos os casos em ltima an lise ser eficiente economizar dinheiro e recursos naturais Dentre as a es do Programa de Combate ao Desperd cio de Energia El trica PROCEL pelo lado da demanda destacam se programas de etiquetagem para informar os consumidores sobre o consumo m dio dos eletrodom sticos concess o de selos de efici ncia objetivando influenciar na escolha dos consumidores apoio substitui o por equipamentos mais eficientes design de edif cios comerciais eficientes uso de l mpadas incandescentes ilumina o eficiente programas de efici ncia energ tica em edif cios p blicos e campanhas de marketing para modificar h bitos de consumo No caso da energia el trica que o caso estudado neste trabalho a promo o do seu uso mais eficiente propicia a redu o dos recursos financeiros necess rios expans o do sistema minimiza os impactos ambientais decorrentes de sua constru o e opera o e ainda contribui para o desenvolvimento aumentando
231. labora o pr pria No sistema de expans o direta a serpentina do evaporador absorve calor diretamente do ar que passa atrav s dele O g s refrigerante vaporizando absorve calor diretamente do ar As unidades que fazem parte destes sistemas trazem incorporadas nas mesmas todos os elementos necess rios ao seu funcionamento ou seja serpentina de expans o direta compressor condensador ventilador controles e acess rios Pode se classificar estas unidades de expans o direta da seguinte forma aparelhos unit rios de janela ou tipo central compacto unidades divididas splits unidades centrais unit rias self contained que podem ter condensa o a gua condensa o a ar ou condensa o a ar remota Nas unidades split systems os componentes do ciclo de refrigera o podem ser instalados separados O condensador e ou o compressor poder o ser instalados em locais distantes do evaporador que normalmente ficam localizados pr ximos ou nos ambientes a serem condicionados Uma vantagem deste sistema a localiza o distante do compressor em rela o ao local a ser climatizado o que evita ru dos e vibra es 117 indesej veis Normalmente o agente de rejei o de calor no condensador o ar s o utilizados ventiladores centr fugos ou axiais Os aparelhos self contained s o unidades tamb m chamadas de aut nomas pois possuem todos os equipamentos necess rios para seu funcionamento incorporadas na m quina S o unidades
232. lado conforme a segunda lei a qualidade da energia decai em termos da sua capacidade de realiza o de trabalho a cada vez que ela participa de um processo de transforma o envolvendo uma convers o termodin mica Existe um aumento continuo da entropia ou do grau de desordem do universo conceito criado para quantificar a degrada o da energia A segunda lei da termodin mica define limites naturais para a efici ncia m xima dos processos energ ticos em que se realiza trabalho Entretanto na maioria de suas formas a energia apresenta dificuldade para ser transportada sendo mais vi vel ser utilizada no mesmo local em que produzida A energia el trica a forma de energia transportada com mais facilidade Por ter esta caracter stica por ser um tipo de energia que pode ser obtido a partir de todos os outros e porque tamb m os motores el tricos apresentam grande efici ncia a convers o de energia el trica em energia mec nica tem grande efici ncia a eletricidade se tornou uma das principais formas de energia utilizadas no mundo de hoje Uma das defini es de energia a capacidade de realizar trabalho sendo que a energia num sistema pode ser apenas parcialmente dispon vel para o uso Entre os diversos conceitos de energia destacam se os seguintes propriedade da mat ria que se move e o que se deve pagar para realizar trabalho O termo trabalho for a x deslocamento est sempre permeando estas defini es Essa a
233. lama es de usu rios sob este aspecto Os vidros adotados na fachada cortina do tipo laminado refletivo na cor verde 6mm single clear SS08 n o foram escolhidos aleatoriamente mas seguindo uma preocupa o com o desempenho energ tico da edifica o Pois os vidros refletivos tamb m chamados de vidros metalizados s o vidros que recebem um tratamento onde s o aplicados xidos met licos com a finalidade de refletir os raios solares reduzindo a entrada de calor proporcionando ambientes mais confort veis e economia de energia com condicionamento de ar J o vidro laminado com tipo de lamina o simples constitu do por uma placa de vidro refletivo citado anteriormente intercalada por uma pel cula de polivinil butiral PVB e mais uma placa de vidro comum de 6mm A ader ncia butiral vidro obtida por tratamento t rmico sob press o para produzir uma placa de vidro de seguran a transparente e cor permanente Oferece alto grau de resist ncia mec nica e ao traspassamento Tem uso obrigat rio em sacadas fachadas de edif cios al m de outros Possui performances ac sticas e t rmicas boas especialmente quando uma das faces refletiva 248 O telhado do edif cio possui tratamento isolante para evitar o ganho excessivo de carga t rmica nesta superf cie e sua transmiss o para a cobertura O sistema de ilumina o utiliza l mpadas e reatores eficientes associados a lumin rias reflexivas Todos estes fatores in
234. licas s o respons veis por aproximadamente 45 do consumo de energia el trica no Brasil que se d principalmente em forma de ilumina o artificial e climatiza o de ambientes PROCEL INFO 2010 A economia de eletricidade conseguida por meio da arquitetura bioclim tica pode chegar a 30 em edifica es j existentes se passarem por readequa o e moderniza o e a 50 em pr dios novos que contemplem essas tecnologias desde o projeto PROCEL INFO 2010 Considerando que diversos edif cios de escrit rios utilizam fachadas totalmente envidra adas a maioria dos edif cios de escrit rio faz uso cont nuo de funcionamento mec nico de ar condicionado GUELLER 1997 Os sistemas de ar condicionado em edif cios comerciais no Brasil s o respons veis por cerca de 70 do seu consumo de energia el trica LAMBERTS 2008 Considerando tamb m os sistemas de ilumina o esta percentagem pode atingir 86 em bancos e escrit rio GUELLER 1991 Dado este fato e no intuito de minimizar as temperaturas provenientes de ganho solar importante adotar estrat gias e decis es de projeto levando em conta o clima e sua integra o com a arquitetura desde o in cio da primeira fase de programa o do projeto de constru o TZIKOPOULOS 2005 A efici ncia energ tica do sistema de condicionamento t rmico encontra se diretamente relacionada s caracter sticas das edifica es clima uso e tipo de condicionador de ar Atrav s da intera
235. lumina o devido sua enorme carga t rmica por ser uma fonte pontual de grande intensidade luminosa e 110 tamb m devido sua movimenta o Deve se considerar a luz da ab bada celeste fonte secund ria BARROSO KRAUSE et al 2003 Outro ponto a ser considerado a varia o da ilumin ncia da ab bada celeste durante o dia o sistema de ilumina o projetado deve prever mecanismos de ajustes para solucionar o problema da varia o da intensidade de luz e atender aos n veis de conforto dos usu rios nas realiza es das tarefas Deve se evitar a carga t rmica que entra nas edifica es para efeito de ilumina o natural prevendo uma prote o adequada contra a incid ncia da radia o solar direta Pois da radia o proveniente do sol aproximadamente 50 da energia recebida na Terra s o compostos pelo espectro vis vel luz e uma parcela de 45 compostas por radia es infravermelhas calor BARROSO KRAUSE et al 2003 Como na ilumina o sobre o ar condicionado existem v rios trabalhos publicados cabendo aqui mencionar os principais aspectos O sistema de ar condicionado mais complexo de ser avaliado e entendido do que a ilumina o dado o n mero de vari veis envolvidas Essas vari veis englobam basicamente o sistema o equipamento e a edifica o propriamente dita que ser o comentados mais adiante Segundo a ABNT NB 10 a defini o de condicionamento de ar a seguinte o processo
236. mEnv o equivalente num rico da envolt ria EqNumDPI o equivalente num rico do sistema de ilumina o identificado pela sigla DPI de Densidade de Pot ncia de Ilumina o EgNumCA o equivalente num rico do sistema de condicionamento de ar EgNumV o equivalente num rico de ambientes n o condicionados e ou ventilados naturalmente ver item 6 2 2 APT a rea de piso dos ambientes de perman ncia transit ria desde que n o condicionados ANC a rea de piso dos ambientes n o condicionados de perman ncia prolongada AC a rea de piso dos ambientes condicionados AU a rea til b a pontua o obtida pelas bonifica es que varia de zero a 1 Na equa o acima evidencia se o uso dos pesos observa se que o sistema de condicionamento de ar tem um peso maior que a da envolt ria e ilumina o individualmente Na f rmula para a classifica o do n vel de efici ncia da envolt ria s o consideradas a transmit ncia t rmica cores e absort ncia de superf cies ilumina o zenital a zona bioclim tica onde se localiza a edifica o a rea de proje o do 9 s i Ze ae Es a Eus gi Zona Bioclim tica regi o geogr fica homog nea quanto aos elementos clim ticos que 47 edif cio sua forma e volumetria prote es solares verticais e horizontais ngulos de sombreamento fator solar do vidro e o percentual de abertura na fachada total Para a classifica o do sistema de ilumina
237. mbreamento CS que adotado no programa em detrimento ao fator solar foi introduzido pela ASHRAE objetivando viabilizar a compara o entre diferentes tipos de envidra amento e sua combina o com diferentes tipos de prote o brises cortinas etc Pode ser entendido como a raz o entre o fator solar transmiss o direta parcela da energia absorvida que retransmitida para o interior do ambiente e a mesma grandeza correspondente ao vidro padr o definido como vidro 3mm incolor n o sombreado 261 Tabela 5 1 F rmulas relativas ao fator solar fluxo t rmico por condu o ganho solar pelo vidro e ganho solar total Fonte Elabora o pr pria a partir de dados de ALUCCI 2006 e LAMBERTS et al 1997 Fator Solar Fluxo t rmico que atravessa o Ganho solar atrav s do vidro por condu o vidro FS T 1 3 AB Qa U te ti Qs FS R sendo sendo sendo FS Fator Solar T ganho devido transmiss o direta da Qa valor do fluxo t rmico que atravessa o vidro por condu o W m Qs ganho solar atrav s do vidro W m FS Fator Solar radia o U coeficiente de transmit ncia do R energia solar incidente AB a parcela absorvida pelo componente declarada pelo Wim2 componente ABIHFABE fabricante te temperatura do ar exterior C ti temperatura do ar interior C Q A FSR U te ti onde Q ganho de calor atrav s do vidro W A rea do componente m2 Para o c l
238. mentos de escrit rio V se ainda que 51 8 dos estabelecimentos controlam os gastos com energia el trica observando o total da conta no final do m s e que 42 1 o fazem pelo gerenciamento do tempo de uso dos equipamentos J a utiliza o de eletricidade segundo a esta o do ano o levantamento apontou uso intenso no ver o 50 5 uso m dio no outono 55 3 e primavera 50 e pouco uso no inverno 47 4 No geral 70 2 dos estabelecimentos informaram que existe acompanhamento do consumo m dio mensal de energia el trica da empresa e 61 4 disseram que investigam a causa quando detectada alguma diferen a significativa neste consumo mensal Entretanto 35 1 disseram que n o adotam pol ticas de compra que levem em considera o quest es relativas energia Em 68 4 das empresas tamb m o dono quem define as especifica es dos equipamentos a serem comprados V se que em 45 6 dos estabelecimentos existe um crit rio financeiro para avaliar a aquisi o de novos equipamentos Como era esperado o pre o mais baixo o mais citado 44 2 e seguido pela taxa interna de retorno 21 2 Questionados se adotam alguma medida para economizar energia el trica 84 2 dos estabelecimentos responderam afirmativamente Ainda sobre a conserva o de energia 70 2 dos entrevistados afirmaram que conhecem o selo Procel e 53 5 sabem o que ele significa Entretanto 87 7 das empresas n o sabem o quanto economizariam em ene
239. mo de energia el trica este fato n o relevante uma vez que as dimens es e a quantidade de esquadrias na fachada est o sendo mantidas VisualDOE Base Case CITTAEN2 GPH TERREOS Reun x Eh Documento PT RD 10 12AM Fig 3 9 Folder Systems Editor de sistemas Fonte Programa VisualDOE O editor de sistemas tem menos controles que os anteriores tornando se relativamente um pouco mais simples sua utiliza o Esse editor possui quatro op es de bot es assignments do lado esquerdo superior s o eles uma nica op o de sistema de condicionamento de ar para todas as zonas do modelo one system for the building um sistema para cada bloco tendo o n mero final de sistemas igual ao n mero de blocos com todas as zonas de um mesmo bloco com o mesmo sistema one system for each block um sistema para cada zona one system for each zone e a op o customizada custom para atender situa es particularizadas Do lado direito dessas op es existe a lista de sistemas systems list onde s o definidos os nomes dos sistemas de condicionamento de ar No caso da utiliza o da op o customizada e poss vel definir zonas n o condicionadas E mais a direita encontra se a lista com todas as zonas do modelo zones list Depois de definidos estes 150 par metros iniciais relaciona se as zonas servidas ao sistema definido Ap s est etapa sempre que selecionado um sistema as zonas servidas p r ele fica em de
240. modificar e criar materiais de constru o a partir de uma lista preexistente dispon vel na biblioteca de dados construtivos organizado em tr s folders que s o constructions calculation details e materials Na biblioteca de dados construtivos consturctions existem tr s listas interrelacionadas esquerda do folder indicando o tipo type onde o material ser empregado se parede piso teto e outros a categoria se leve ou denso e o nome do material assembly name que deve ter uma descri o adequada para que se possa fazer a escolha a partir dessa lista Tem associado a ele algumas caracter sticas mostradas nas caixas direita Mais detalhes sobre o material selecionado podem ser vistos no folder calculation details 161 A absortividade absorptance da superf cie exterior definida em porcentagem indicada a porosidade roughness do acabamento externo se texturizado liso ou outros o n mero de camadas agrupadas number of layers que caracterizam o material e sua espessura que pode chegar at nove indicado de fora para dentro de forma que a primeira layer o material da fachada e as condi es de reflet ncia da superf cie interna inside surface Este ltimo item deve ser escolhido corretamente uma vez que ele afeta a resist ncia do material de constru o a penetra o do calor U factor O editor de materiais usado para definir o material que ser utilizado no folder construction
241. mpo EPD por hora para calcular o consumo durante o expediente di rio Por exemplo a copiadora apenas ligada consome 60w e copiando gasta 1500w ent o considerou se o uso para este equipamento de sessenta minutos obtendo uma m dia de 210w pois o expediente dura 10 horas ent o Tabela 4 3 C lculo da pot ncia considerada nos equipamentos utilizados nas Zonas Fonte Elabora o pr pria 60w x 10h 600wh 1500w x 1h 1500wh 600wh 1500wh 2100wh 2100wh 10h 210w 185 Tabela 4 4 Pot ncia considerada nos equipamentos utilizados nas Zonas Fonte Elabora o pr pria a partir da etiquetagem dos equipamentos do site da Light e dados do CEPEL Equipamento Pot ncia Pot ncia aparelho Pot ncia para c lculo do aparelho ligado em funcionamento EPD tempo em funcionamento Chuveiro el trico 3500w 175w 30min 45w 8min Geladeira desprez vel 2000w h dia 200w 1h Microondas desprez vel 1000w h dia 100w 1h M quina de caf 15w 2500w 830w 16min M quina de biscoitos 20w 20w Laptop 1000w 100w Data show 4000w 400w Projetor 5000w 500w Roleta de acesso 350w 35w Bebedouro 1000w h dia 100w Aparelho de fax 20w 100w 48w 24h 17w 10min 65w Impressora a laser 50w 180w 55w 3min Copiadora 60w 1500w 21w Rack de som Caixa de 2600w 1620w 2 00hs som Microfone Amplificador Matizes udio e v deo Computador acess
242. mportamento energ tico de edifica o avaliado que o objetivo do presente trabalho Primeiro fez se calibra o do modelo do pr dio estudo de caso depois foram desenvolvidos cinco cen rios O primeiro cen rio apresenta as altera es de cobertura o segundo mostra modifica es de fachada o terceiro aplica 131 mudan as de orienta o solar o quarto engloba outras alternativas incluindo a ilumina o o quinto apresenta as medidas combinadas Do primeiro ao quarto cen rio as simula es est o desagrupadas para fins de quantifica o de cada medida proposta individualmente Por fim o trabalho fornece orienta es pr ticas de apoio as escolhas para uma correta concep o de edifica o visando um aumento da efici ncia no uso da energia el trica com materiais locais tanto para novos edif cios comerciais como em retrofits Esta disserta o apresenta algumas limita es dentre elas abrange somente o seguimento de edif cios comerciais administrativos al m das citadas anteriormente verificadas pelo PROCEL no projeto 6 cidades 4 3 MODELOS DE SIMULA O VISANDO O AUMENTO DA EFICI NCIA NO USO DE ENERGIA EL TRICA POR EDIF CIOS COMERCIAIS Diversas s o as medidas pass veis de implementa o visando efici ncia energ tica da edifica o Algumas s o mais simples de serem aplicadas como as melhorias do sistema de ilumina o atrav s de uma manuten o adequada outras exigem maior respon
243. mposto por dois blocos principais e um secund rio de liga o onde os primeiros possuem prisma de ilumina o e ventila o internos chanfros nos v rtices externos de cada caixa quadrada e retorno do ar condicionado pelo plenum criou um n mero muito maior de superf cies do que o programa poderia suportar embora o pr dio seja relativamente baixo importante notar como o programa entende uma superf cie j que n o exatamente a mesma defini o que existe na pr tica de um profissional das reas da arquitetura e engenharia Quando se fala em fachada se todo o fechamento estiver no mesmo plano isto sem recuo ou sali ncia com rela o ao plano principal diz se se tratar de uma nica superf cie Para o programa cada linha que forma o per metro de zona uma superf cie embora na realidade algumas estejam no mesmo plano com rela o outra zona E ainda quando o retorno do ar condicionado feito por plenum o programa divide aquela fachada verticalmente o trecho de superf cie que j limitado pela zona em duas novas superf cies aumentando ainda mais o n mero de superf cies externas Com base na experi ncia adquirida p r meio deste trabalho pode se sugerir o seguinte para o desenvolvimento de um novo projeto 1 inserir a geometria do edif cio inicialmente o mais simplificado poss vel No caso em quest o poderia ter se eliminado os chanfros que eram relativamente pequenos em rela o ao volume dos bl
244. mpreendedora A admira o pelo vidro e transpar ncia foi uma caracter stica do s culo XX Inicialmente o vidro tinha como prop sito filtrar a luz e proteger contra incidentes A luz natural valoriza os espa os pela penetra o no ambiente de suas nuances nos v rios per odos do dia e a percep o da forma na arquitetura Ao se manipular a luz evocam se outros sentimentos que n o s o exclusivamente racionais e funcionais mas simb licos culturais e perceptivos O vidro se tornou o suporte de comunica o entre o interior e o exterior 266 Para responder as exig ncias do mercado o vidro ganhou novas fun es como conforto e seguran a tornando se pe a fundamental para projetos de arquitetura e decora o um dos raros materiais de constru o cujo uso pode ser t o diversificado gra as a sua propriedade multifuncional A ltima d cada conheceu um desenvolvimento espetacular das aplica es do vidro para seguran a controle solar isolamento ac stico arquitetura e decora o inclusive como elemento estrutural pilares vigas e pisos e aplica es inovadoras como vidro curvo ou vidro duplo com persiana incorporada Essas aplica es modificaram a imagem do vidro dando lugar a um produto com in meras fun es e grande car ter decorativo N o se pode esquecer que o vidro recicl vel no momento do processo tem se a possibilidade de poupar o meio ambiente da retirada de mat rias primas necess rias produ
245. mudan a grande na arquitetura do edif cio no lugar da pele de vidro da 226 fachada utiliza se um sistema construtivo constitu do de vidro comum em 40 da rea de todas as fachadas e 60 de parede de alvenaria de tijolos com pintura clara interna e externamente e infiltra o de ar de 20 trocas por hora O consumo de energia el trica aumentou em 2 07 tabela 4 23 Tabela 4 25 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e alvenaria com 40 de vidro incolor 6mm Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Alvenaria com 40 de vidro 513 142 77 713 57 761 154 874 1 277 124 incolor 6mm 23 Simula o Alvenaria 40 de vidro incolor 6mm 40 infiltra o de ar a nica diferen a em rela o a vig sima segunda simula o est relacionada a infiltra o de ar que neste caso de 40 trocas por hora O consumo de energia el trica aumentou em 2 00 com rela o ao caso base tabela 4 26 Tabela 4 26 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e alv 40 de vidro incolor 6mm 40 infiltr Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Alv 40 de vidro incolor 6mm 512 764
246. n LEED NC Version 2 2 Washington 2010 USP 2009 Desempenho t rmico e luminoso de vidros e policarbonatos online Universidade de S o Paulo Faculdade de Arquitetura e Urbanismo Dispon vel em http www usp br fau deptecnologia docs bancovidros termica htm Acesso em 22 abril 2009 WESTPHAL Fernando Simon Desenvolvimento de um algoritmo para estimativa do consumo de energia el trica de edifica es n o residenciais a partir de dados clim ticos simplificados M Sc disserta o em engenharia civil Florian polis UFSC 2003 WIDMER W M SANT ANNA Fernando Soares Pinto Hist rico e perspectivas do gerenciamento ambiental Revista Saneamento Ambiental S o Paulo v 7 n 38 pp 38 42 1996 WONG N H CHEONG D K W YAN H et al The effects of rooftop garden on energy comsuption of a commercial building in Singapore Energy Buildings v 35 n 3 pp 353 364 2003 WORTHINGTON John Reinventing the Workplace Oxford Architectural Press 1997 ZHOU J Chen Y A review on applying ventilated double skin fa ade to buildings in hot summer and cold winter zone in China Renewable and Sustainable Energy Reviews v 14 pp 1321 1328 2010
247. na o Deve se analisar as possibilidades de instalar vidros reflexivos ou pel culas pl sticas nas janelas dos vidros diminuindo se assim os ganhos de calor por radia o solar e instalar vidros duplos em lugar dos vidros simples O aumento do calor interno no ambiente proveniente do uso de vidro pode ser diminu do usando as aberturas com baixo fator solar ou de baixo coeficiente de sombreamento No entanto considerando que pain is envidra ados respondem de forma diferente em cada regi o do espectro ao receber a radia o solar a efici ncia luminosa e t rmica dos vidros deve ser levada em conta O vidro escolhido deve ter transmiss o luminosa elevada baixa transmiss o de calor infravermelho e extremamente baixa transmiss o ultravioleta Deve se ainda instalar persianas interiores com cores claras nas janelas dos ambientes climatizados controlar a infiltra o de ar pelas frestas resultantes das esquadrias portas e janelas e se poss vel instalar juntas de veda o Verificar e corrigir se necess rio eventuais imperfei es nas veda es dos vidros massa de veda o sustenta o O uso de brises reduz consideravelmente a radia o solar direta sobre os recintos condicionados diminuindo consequentemente o impacto sobre os sistemas de ar condicionado As venezianas externas de cores claras s o recomendadas como elemento de prote o externa na arquitetura do pr dio seu uso pode provocar uma redu o superior a seis
248. nada ao conjunto de leis que rege a ocupa o do bairro Aparentemente houve crit rio bioclim tico com rela o orienta o do edif cio embora objetivos comerciais e de aproveitamento de terreno tenham sido considerados priorit rios para que os incorporadores viabilizassem o investimento oa Id E RR RO Li LIT Fig 4 4 Fachada e corte do bloco E Citta Office Fonte Arquivos cedidos pela manuten o do condom nio e editados pela pesquisadora A responsabilidade t rmica foi considerada em parte ou seja as diretrizes projetuais priorizaram os princ pios de conforto ambiental dentro do contexto pretendido E na implanta o do edif cio no terreno que devem ser consideradas as intera es do pr dio com os ventos locais e insola o de modo que a volumetria com 170 suas superf cies expostas responda de forma otimizada a capacidade de reten o da radia o solar A planta proposta quadrangular com chanfros nas quinas apresenta n mero vari vel de salas tipo por andar prisma quadrangular de ilumina o e ventila o interno na rea comum do pr dio onde se encontram as circula es e escadas externas um para cada bloco A caixa de liga o entre os blocos A e B possui os tr s elevadores e a escada enclausurada comuns aos dois blocos figura 4 5 Cobertura com tratamento diferenciado dos andares tipo rea menor e fachadas em alvenaria com esquadrias recuadas com rela o ao pano de v
249. name pot ncia em W m de ilumina o LPD e de equipamentos EPD densidade de ocupantes em m pessoa occupant density se a zona condicionada artificialmente ou n o zone type ocupa o t pica occupancy refere se aos expedientes ou schedules se existe algum tipo de controle de ilumina o como dimmers por exemplo daylight control s o especificados nesta etapa Nesta fase a rea da zona fornecida pelo programa pois a geometria j foi criada anteriormente 145 po po l TERREOS Mus TERREDIZEsc TERREOI Ele x 10 10 AM Fig 3 6 Folder Zones Editor de zoneamento Fonte Programa VisualDOE Para algumas zonas a op o de abrir para o pavimento abaixo open do below deve ser selecionada por exemplo na rea das escadas e elevadores comuns do pr dio Existe a op o de mostrar todas as zonas de todos os blocos show all zones ou s as zonas do bloco selecionado Deve ser especificado um valor para infiltra o de ar pelas portas e janelas infiltration na unidade de mudan a de ar por hora O valor default do programa 0 20 que significa que a cada 5 horas todo o ar renovado Par metros iguais nas zonas podem ser definidos em uma nica vez marcando as zonas na caixa da direita para edi o simult nea 146 Single Clear 5508 FACVIALY Citta Rp 10 11AM Fig 3 7 Folder Fa ade Editor de fachadas Fonte Programa VisualDOE No editor de fachadas fig 3 7 as super
250. ndensador onde medida que a condensa o se processa o calor do ar absorvido no evaporador cedido ao meio de condensa o ar ou gua que passa pela serpentina de condensa o medida que o calor retirado o vapor refrigerante volta ao seu estado l quido retornando para o recipiente inicial ou permanecendo no condensador que se comporta em alguns casos como tanque armazenador Este sistema como observa se anteriormente composto de quatro fases b sicas mais detalhadamente s o elas e Evapora o O liquido refrigerante cuja press o reduzida na v lvula de expans o se evapora em recinto fechado chamado evaporador no qual a press o mantida no valor desejado retirando o calor do ar ambiente e Compress o O compressor aspira o vapor do refrigerante formado no evaporador e comprime o vapor para que ele possa ser novamente condensado e Condensa o O vapor do refrigerante a alta press o e alta temperatura pode ser facilmente condensado rejeitando o seu calor para o meio externo atrav s da gua ou do ar a temperatura ambiente No condensador o vapor superaquecido resfriado at a temperatura de satura o e depois condensado Os condensadores a ar s o geralmente serpentinas aletadas por onde circula o ar naturalmente ou for ado por meio de um ventilador A condensa o a ar usada para 115 pequenas instala es ou quando n o poss vel utilizar gua pois a eleva o da tempera
251. ne Variable Temperature System Esta sala refrigerada tanto pelo fancoil com pot ncia de 0 75cv e vaz o de ar 1275m h quanto por dois aparelhos splits com capacidade de 18000 e 36000 btu h Este fato gerou certa pol mica pois o programa aceita apenas um sistema para cada zona N o existe a possibilidade de o programa considerar mais de um sistema por zona e precisava se entrar com os dados do sistema representando a realidade existente Nesta fase seria invi vel modificar as caracter sticas da zona como por exemplo foi levantada hip tese de subdividir esta rea em duas zonas Optou se por fazer uma simplifica o adotando se o sistema que acarreta o maior consumo de energia el trica ou seja o split com capacidade de 54000 btu h somat rio dos dois aparelhos Encerrando se as especifica es dos sistemas de condicionamento de ar partiu se para configurar no programa as caracter sticas do vidro O tipo de vidro utilizado nas fachadas do edif cio analisado neste trabalho muito particular parecendo que foi feito especificamente para esta obra j que n o se encontra no mercado Quando necess ria a reposi o s uma determinada empresa consegue reproduzir fielmente as caracter sticas t cnicas e de colora o de acordo com o depoimento do engenheiro respons vel pela manuten o de todo o empreendimento Este mesma empresa foi quem forneceu as caracter sticas t cnicas do vidro que se encontra na tabela 4 5
252. nela A maioria desses dados devem ser fornecidos pelo fabricante do vidro para que se possa utilizar adequadamente este editor Para outros consumos de energia el trica como p r exemplo os elevadores utiliza se Miscellaneus Energy Use for Base Case acess vel pelo menu suspenso Edit Embora os elevadores tenham um consumo elevado de energia este assunto tratado de forma relativamente simples pelo programa bastando informar o consumo em kw o hor rio de utiliza o Schedule e o tipo de energia Type Usa se tamb m o 2 Para viabilizar a compara o entre diferentes tipos de envidra amento e sua combina o com diferentes tipos de prote o brise externo cortinas internas etc a ASHRAE American Society of Heating Refrigeration and Air Conditioning introduziu o conceito de Coeficiente de Sombreamento CS Para o c lculo de CS necess rio considerar a rea da janela que permanece sombreada e aquela que diretamente exposta radia o solar Dessa forma o CS varia em fun o da orienta o da fachada da latitude e hora do dia 164 Miscellaneus Energy para ilumina o externa Exterior Lights bastando informar a pot ncia em kw e o expediente de utiliza o Schedule dessas l mpadas TERREDS TERRED4 Muse PN CittaDHW E PT RjD gt 10 31AM Fig 3 22 Miscellaneus Energy Use for Base Case Fonte Programa VisualDOE 2 Por fim pode se dizer que o editor gr fico do programa uma poder
253. nio este valor situa se entorno de 40 70gpm dependendo da solicita o do sistema de condicionamento de ar a v lvula se abre para permitir a entrada de um fluxo maior ou menor Para se ter uma precis o mais acurada o consumo de gua gelada para condicionamento de ar utilizado pelo edif cio em estudo foi calculado com base em uma m dia referente ao m s de mar o Foi colocado um medidor na v lvula onde foram feitas tr s leituras por dia nos hor rios da manh tarde e noite Estas medidas foram tomadas para que fosse poss vel chegar a um consumo estimado de energia el trica gasto pela central de gua gelada com o pr dio em quest o para fins de calibra o do modelo Pois relembrando a central de gua gelada abastece todo o empreendimento composto por um shopping e seis blocos de edif cios A capacidade m xima dos fancoils em Trs um dado conhecido ent o pode se ter uma no o do consumo fazendo uma rela o entre a capacidade m xima instalada dos fancoils e a m estimada de gua gelada vinda da CAG para o pr dio em an lise A CAG tem tr s chillers com capacidade de 770 Tr cada unidade Conforme relatado com a capacidade m xima em Trs do edif cio definida foi feito um refinamento nesta informa o Atrav s da medi o nas v lvulas chegou se ao consumo estimado de gua gelada com estes dados foi feita uma propor o do consumo do pr dio com o da central de gua gelada Conclui se que o consumo de
254. nol gicos e n o h ainda muitos casos exemplares de demonstra o com visibilidade que sirvam de inspira o e motiva o para com os agentes que de forma geral n o est o suficientemente bem informados nem sequer sensibilizados para problem tica envolvendo o tema Embora este ltimo item esteja sendo trabalhado em escala mundial a n vel de sustentabilidade No Brasil como foi visto anteriormente essa abordagem recente metodologia desenvolvidda pelo PROCEL INMETRO e enfoca somente a quest o da efici ncia energ tica na edifica o com pequenas bonifica es para aspectos de sustentabilidade Considerando como b nus os sistemas e equipamentos que racionalizem o uso da gua tais como economizadores de torneira sanit rios com sensores aproveitamento de gua pluvial sistemas ou fontes renov veis de energia sistemas de cogera o que devem proporcionar uma economia m nima de 30 no consumo anual de energia el trica do edif cio inova es t cnicas ou de sistemas que 281 comprovadamente aumentem a efici ncia energ tica da edifica o proporcionando uma economia m nima de 30 do consumo anual de energia el trica A classifica o da edifica o de car ter volunt rio para edifica es novas e existentes e passar a ter car ter obrigat rio para edifica es novas em prazo a definir Sinalizando um amadurecimento da quest o dentro de um processo lento mais progressivo As certifica es intern
255. nto Esta uma 270 vari vel de grande import ncia na avalia o do comportamento t rmico de um fechamento opaco onde o equacionamento do fluxo t rmico pode ser definido como LAMBERTS et al 1997 Qro A U a R Rse te ti Equa o 5 3 Equa o do fluxo t rmico total que atravessa o fechamento opaco Fonte LIM B P ref 1 apud ALUCCI 2006 onde QFO fluxo t rmico total que atravessa o fechamento opaco W A rea do componente m2 U coeficiente de transmit ncia do componente o absortividade da superf cie externa do fechamento R energia solar incidente W m2 Rse resist ncia superficial externa m2 K W te temperatura do ar exterior C ti temperatura do ar interior C Para o calculo da carga t rmica al m do fluxo t rmico que atravessa o fechamento tem que se considerar s trocas de calor pelas aberturas os ganhos t rmicos internos e a infiltra o de ar que neste caso foi considerado um valor baixo pois as esquadrias s o fixas Comparando se o caso base e a simula o feita com alvenaria de tijolos na cor clara o consumo de energia el trica aumentou em todos os casos que se utilizou vidro incolor 6mm o aumento foi maior quando empregado o isopor como material construtivo e menor na alternativa com maior troca de ar entre interior e exterior Quando simulado com vidro eficiente SS08 o consumo diminuiu com a utiliza o de 271 alvenaria e um pouco mais quando se agregou
256. ntos que conferem maior vida til ao pr dio e resultam numa rela o custo vida til mais atraente ao mercado De todo dinheiro que sai de um pr dio ao longo de sua vida til cerca de 2 s o gastos na constru o Outros 6 s o consumidos na opera o e manuten o e os restantes 92 ir o pagar os funcion rios que operam o pr dio Portanto a automa o pode ser entendida como um fator de redu o desses custos em longo prazo SOUZA 1995 Conforme visto as defini es mais usuais n o fazem referencia direta efici ncia energ tica bem como n o mencionam a sustentabilidade do meio ambiente constru do Mas mencionam um bom projeto e a constru o racional e econ mica de fato a promo o de tecnologia avan ada deve levar em considera o a melhoria do meio ambiente do desempenho das edifica es al m de promover o conforto interno dos usu rios melhorando as condi es de trabalho Itens que ser o verificados no quarto cap tulo deste trabalho Alguns pesquisadores n o concordam com a denomina o inteligente pois n o verificam na pr tica a es em sintonia com a defini o tradicional de edif cio de servi os inteligente caracterizada por uma extensa lista de novos produtos de telecomunica es de eletr nica de seguran a de automa o e sistemas de controle predial que demonstrou ser insuficiente para garantir antecipadamente um ambiente de trabalho high tech a propriet rios e usu rios de ed
257. ntre a superf cie de cima da laje de teto at a altura do rebaixo PlnHt plenum height conforme ilustrado na fig 3 4 143 PInHt t rr Fig 3 4 Desenho com as indica es de FFHt e PlnHt considerados pelo Programa VisualDOE Fonte Elabora o pr pria Sempre que o bloco criado as vistas superior lateral direita lateral esquerda frontal e posterior s o mostradas na forma de desenho geom trico para que o operador possa conferir o resultado dos dados inseridos Podem existir mais de tr s n veis de vistas planas embora somente tr s n veis sejam mostrados de cada vez posicionados do lado esquerdo do folder As vistas de eleva o aparecem abaixo dos folders Precisando de uma visualiza o mais ampliada basta dar dois cliques no quadrado da vista superior ou nas vistas de eleva o isto far com que o tamanho de visualiza o seja triplicado O programa permite ainda uma visualiza o em tr s dimens es dos blocos ou seja uma perspectiva do conjunto fig 3 5 VisualDOE 3D Viewer X Fie Edt Window Help PT amp pi 10 33AM Fig 3 5 3D viewer visualiza o em tr s dimens es do edif cio estudo de caso Fonte Programa VisualDOE Ap s a cria o e dimensionamento dos blocos no modelo usa se o editor de zoneamento Folder Zones fig 3 6 para estabelecer o padr o de cada zona Dados como o nome da zona
258. nuiria em um metro o colch o de ar que em ltima an lise um bom isolamento t rmico da laje acima O terra o da cobertura uma grande rea descoberta recebendo insola o direta O terra o composto por laje e material de acabamento externo em cer mica O telhado acima da cobertura possui um tratamento t rmico mas at quanto est prote o funciona E a camada de ar abaixo da laje quanto ajuda nesta resist ncia a entrada de calor Com o intuito de solucionar estas quest es de grande relev ncia para o desenvolvimento do trabalho sem comprometer a qualidade do mesmo fez se uma nova simula o de um edif cio hipot tico criado especificamente para este fim Nele poderiam ser feitos os testes de teto com pleno e sem pleno com isolamento t rmico e sem enfim as composi es para verificar a diferen a no consumo de energia el trica e chegar a um arranjo n o necessariamente real simulado que compensasse a substitui o do pleno existente O edif cio hipot tico foi projetado com dimens es de 100 x 100 x 4m medidas correspondentes largura profundidade e altura com pleno rebaixo de Im e altura 205 igual a 3m quando simulado sem pleno Este modelo foi feito bem simplificado sem janelas com um nico andar utilizando os dados padr es do programa ar condicionado igual ao modelo estudo de caso e um material de acabamento simples na cobertura sem nenhuma preocupa o energ tica Resultado da simula
259. o VisualDOE comparado com base case sem sombreamento externo Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Caso Base sem sombreamento externo Alternativas Redu o Acr scimo 232 Ar Cond Total 2 03 1 29 Mudan a de orienta o do edif cio Az 85 Mudan a de orienta o do edif cio Az 45 2 94 1 87 Mudan a de orienta o do edif cio Az 315 2 65 1 68 Mudan a de orienta o do edif cio Az 270 3 31 2 10 Caso base Az B5 Az 45 Az 315 Az 270 ai somb Ext Alternativas simuladas Gr fico 4 6 Gr fico de barras representando os consumos de energia el trica KWh entre o caso base sem sombreamento externo e orienta es do edif cio nos azimutes 45 85 270 e 315 Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 5 5 4 Cen rio 4 Outras Alternativas Neste cen rio foram simulados a ilumina o o fechamento vertical dos prismas no t rreo e foi realizado um teste nos aparelhos condicionadores de ar que n o s o os fancoils A tabela 4 41 representa os dados dessas simula es no consumo de energia el trica e no consumo de condicionamento de ar da edifica o 33 simula o Dimmer utiliza o de dimmers com a pot ncia de ilumina o instalada atual aproveitando a luz do sol proveniente das fachadas e prismas centrais Embora esta simula o n o corresponda exatamente realid
260. o bomba Fancoil Figura 2 8 Sistema com armazenamento de gua Fonte Elabora o pr pria Al m dos sistemas acima citados algumas edifica es est o sendo equipadas com evaporadores de VRV Vaz o de Refrigerante Vari vel cuja opera o pode ser realizada p r computadores Possui baixo consumo de energia facilidade na manuten o preventiva qualquer falha no sistema indicada no painel do controle remoto da evaporadora Existem ainda os Sistemas Hidr ulicos de Vaz o de gua Vari vel A edifica o possui diversos par metros que est o intimamente ligados ao uso do ar condicionado tais como a finalidade a que se destina uso residencial comercial ou industrial sua ocupa o atividades e usu rios regime de funcionamento hor rios e ao seu desempenho t rmico forma pela qual troca calor com o meio ambiente Os equipamentos utilizados em edif cios comerciais s o importantes no consumo de energia el trica Computadores impressoras fotocopias e outros embora venham sendo aperfei oados nos ltimos anos tamb m consomem energia 124 4 CAP TULO 3 SIMULA O FERRAMENTA PARA QUANTIFICAR A EFICI NCIA ENERG TICA EM EDIF CIOS COMERCIAIS O cap tulo 3 apresenta o objetivo a metodologia e comenta sobre modelos de simula o termo energ tica de edifica es Introduz o programa DOE 2 1E e o VisualDOE descreve sua base te rica aborda conceitos importantes sobre carga t rmica e f
261. o cliente final que em geral n o quem contrata o projeto e constr i o edif cio Algumas empresas v m desenvolvendo projetos de automa o predial utilizando um controlador l gico program vel CLP para monitorar ambientes de escrit rio Este processo permite transplantar para um edif cio comercial a l gica e os equipamentos adotados na automa o industrial e nas plataformas de petr leo da Petrobr s O custo dos sistemas e componentes industriais e incomparavelmente mais baixo do que o dos sistemas e componentes prediais Outra vantagem dos equipamentos industriais que eles s o tecnologicamente consagrados abertos e parametrizados para atender s necessidades do cliente que passa a ser o dono de fato do sistema dos seus pontos e equipamentos Para a manuten o deste sistema o mercado disp e de diversos operadores treinados na ind stria e empresas prestadoras de servi os que podem ser contratados a custos bem inferiores aos atualmente praticados pelas empresas da automa o predial RHEINGANTZ 2000 3 3 M TODOS DE SUSTENTABILIDADE DO PROJETO ASPECTOS RELACIONADOS AO EDIF CIO PAR METROS QUE INFLUENCIAM O CONSUMO DE ENERGIA EL TRICA A sustentabilidade de uma constru o ou produto deve considerar o fornecimento de bens e servi os que satisfa am as necessidades humanas e tragam qualidade de vida visando promover ao mesmo tempo uma redu o progressiva dos impactos ambientais e da intensidade de consum
262. o das tubula es n o pode conter muitas curvas e seu di metro deve ser adequado evitando se di metro reduzido O crit rio para escolha das pe as sanit rias deve incluir o sentido de diminuir ao m ximo o consumo de gua na edifica o atrav s da racionaliza o de seu uso por exemplo torneiras acionadas com sensor de presen a vasos sanit rios com caixa acoplada enfim metais e lou as de banheiros que utilizem menor quantidade de gua Os empreendimentos devem fazer capta o e uso da gua de chuva e reuso de guas cinzas buscando o menor uso poss vel de gua pot vel dentro do projeto Deve se promover a infiltra o de gua de chuva tratando a no local e promover o uso correto da 100 rede de drenagem pluvial Nessa mesma linha deve se evitar a impermeabiliza o total do terreno para promover a recarga do aq fero evitar a contamina o do len ol fre tico e implantar um sistema de tratamento de esgoto ecol gico Utiliza o de caixas d gua intermedi rias em edif cios altos para atender aos andares inferiores que podem ser alimentados por uma pequena bomba auxiliar reduziria o volume bombeado para o reservat rio no topo da edifica o Os motores el tricos escolhidos devem ter uma efici ncia m nima aceit vel pois eles podem ser os grandes respons veis pelo consumo de energia el trica numa edifica o devem se considerar os custos associados al m do custo de aquisi o O custo operacional l
263. o de recursos ao longo do seu ciclo de O Darren Shipard funcionario da Honeywell empresa de desenvolvimento de sistemas e infra estruturas 84 vida uma ferramenta que contribui para o desenvolvimento e respeita capacidade de suporte da Terra aumentando as oportunidades ambientais s futuras gera es As edifica es que consideram os princ pios da constru o sustent vel tendem a ser mais seguras e saud veis pois s o fundamentadas na CIMINO 2002 redu o da polui o economia de energia e gua diminui o da press o de consumo sobre mat rias primas naturais e aprimoramento das condi es de seguran a e sa de dos trabalhadores usu rios finais e comunidade em geral O projeto n o deve especificar mat rias primas nem a constru o deve gerar res duos com ind cios ou suspeitas de gera o de danos ambientais precisa considerar o ciclo de vida dos materiais e fornecer informa es para a sociedade sobre os impactos ambientais associados aos processos e produtos Toda a edifica o precisa se adaptar ao terreno que sofre interven o Esta adapta o costuma gerar desmatamento altera o do perfil topogr fico modifica o da paisagem local e causa altera es ambientais tamb m no seu entorno imediato Logicamente quanto maior o seu porte consequentemente maior ser o impacto causado no local A obra consome gua e energia requer materiais e componentes construtivos gera poeira res duos
264. o destas caracter sticas poss vel determinar o desempenho energ tico e o conforto t rmico das edifica es O desempenho energ tico est ligado s trocas de calor da edifica o com o meio ambiente que variam de acordo com a temperatura ambiente velocidade dos ventos radia o solar e umidade relativa do local al m das condi es de ocupa o e de opera o da edifica o 42 Muitas provid ncias podem ser tomadas para reduzir o consumo de eletricidade para o condicionamento de ar reduzir a entrada de radia o solar e calor aos pr dios ventila o natural do ambiente quando a temperatura e a umidade permitirem aumento da efici ncia dos sistema de condicionamento e um controle melhor da utiliza o dos aparelhos Os condicionadores de janela produzidos no Brasil em geral s o bastante ineficientes em compara o a outros tipos de aparelhos e com os padr es internacionais Uma t cnica alternativa consiste no armazenamento de calor que pr tica para reduzir a carga em hor rio de pico e do custo total de eletricidade em edif cios comerciais embora o consumo total de eletricidade n o seja afetado A id ia produzir e armazenar gua gelada ou gelo noite fora dos hor rios de pico A gua gelada usada durante o dia e nos hor rios do pico Existem possibilidades no desenho dos edif cios que ajudam a diminuir o consumo de energia el trica a limita o do n mero de janelas voltadas para as fachadas de
265. o dos componentes b sicos daquele sistema preciso definir o schedule de opera o o ano em que o sistema foi implantado ou a ltima renova o System Era especificar como feito o retorno do ar Return Air Path e o nome da zona de controle Control Zone 471 9 Constant Volume ED Two Pipe Fan Coil h CITTAOffice 1989 to present Duct Iniciar Fig 3 12 Supply fan Fonte Programa VisualDOE Constant operne u u uuau CITTAOffice TERREO4 Muse Fig 3 13 Cooling Fonte Programa VisualDOE 153 Atrav s do editor gr fico com o desenho esquem tico pode se dar um duplo click em cada um dos componentes b sicos daquele sistema para que o editor abra o diagrama mostrando os principais componentes do sistema tais como ventilador supply fan evaporador evaporative precooler refrigerador cooling e outras caracter sticas opcionais como por exemplo umidificador ar de retorno e economizador Dependendo do tipo do sistema as op es oferecidas no system features variam e podem ser acionadas quantas forem necess rias para defini o do mesmo quando acionada o desenho mostrado no diagrama Apontando o mouse e clicando no desenho de um dos componentes o programa abre uma tela que permite definir todas as caracter sticas t cnicas de cada elemento Proportional oo 10 12 AM Fig 3 14 Folder Zone Air Edit
266. o edif cio com rela o parede de tijolos comum este aumento est em torno de 0 53 E com rela o ao caso base em 2 56 25 Simula o Isopor tijolo 40 de vidro incolor 6mm esta op o similar vig sima quarta simula o diferenciando apenas a posi o das placas de isopor que nesta simula o foi colocado na face externa da parede Utiliza os mesmos materiais nas paredes Pode representar um aumento no consumo de energia el trica por volta de 2 2 anuais se comparada com o caso base Tabela 4 29 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e Isopor tijolo 40 de vidro incolor 6mm Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Isopor tijolo 40 de vidro 517 817 77 707 57 719 152 544 1 279 421 228 incolor 6mm 26 Simula o Alvenaria com 40 de vidro SS08 como na vig sima segunda simula o a diferen a est no vidro adotado Nesta simula o utilizado o mesmo vidro empregado nas fachadas do caso base Utiliza se um sistema construtivo constitu do de vidro eficiente Single clear SSO8 veja tabela 4 23 com as caracter sticas t cnicas do vidro em 40 da rea de todas as fachadas e 60 de parede de alvenaria de tijolos com pintura clara interna e externamente e infiltra o de ar de 20
267. o encontra se na tabela 4 8 abaixo Tabela 4 8 Modelo teste simplificado comparativo de consumo de energia el trica Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Medida do Caracter sticas do modelo Consumo de bloco em energia el trica metros em kWh 100 x 100 Sem pleno com ar abaixo da laje 6 608 107 100 x 100 Sem pleno sem ar abaixo da laje 6 739 659 100 x 100 Com pleno sem ar abaixo da laje 6 424 555 Notou se um desempenho termo energ tico superior no caso simulado com pleno correspondente situa o real do edif cio simulado com rela o aos outros dois casos sem utiliza o do pleno Logo precisava se encontrar um material de constru o a ser utilizado na simula o que compensasse esta diferen a de modo a n o comprometer os resultados finais Novamente usando se o mesmo edif cio hipot tico citado anteriormente mantendo se as suas medidas acrescentou se dez janelas com dimens es de 3m x 1 5m largura x altura em cada fachada Criou se em paralelo materiais de constru o mais resistentes a entrada de calor com in rcia t rmica maior que os utilizados at ent o para usar na laje de teto O objetivo foi de compensar a retirada do colch o de ar fornecido pelo pleno Foram feitas quatro simula es para cada uma das duas situa es cr ticas s o elas teto da cobertura e teto do terceiro pavimento conforme tabelas 4 9 e 4 10 respectivamente Tab
268. o foi do vidro laminado cristal de 6mm correspondendo a um aumento de 11 78 J a melhor resposta foi conseguida com o vidro claro SS08 duplo com camada de arg nio separando um do outro representando uma economia de 1 88 com rela o ao caso base As caracter sticas t cnicas dos vidros simulados encontram se na tabela 4 23 Tabela 4 22 Comparativo consumo de energia el trica KWh entre o caso base e as simula es 9 20 Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Sim Alternativas Camada Cooling Torre Bomba Ventil Total 1 Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 9 Double clear LR13 ar 498 733 75 316 55 972 149 424 1 253 079 10 Double clear LR13 Argon arg nio 496 035 74 935 55 682 148 314 1 248 600 11 Double clear SSO8 ar 484 700 73 699 54 784 145 598 1 232 415 224 12 Double clear SSO8 Argon arg nio 482 272 73 368 54 543 144 582 1 228 399 13 Double Low e e2 04 ar 526 654 78 088 57 974 155 283 1 291 633 clear IG 14 Double Low e e2 04 tint ar 523 282 77 938 57 873 155 750 1 288 477 IG 15 Double ref A clear LIG ar 490 306 74 512 55 392 147 941 1 241 785 16 Double Tint Low e Argon arg nio 524 601 77 697 57 685 154 297 1 287 914 6 12 6mm 17 Double Tint Low
269. o meio ambiente local como abobada celeste e sombra A ilumina o natural pode reduzir o consumo de ilumina o artificial de 40 a 80 dependendo das condi es locais localiza o orienta o ao sol e aos ventos forma e altura do edif cio padr es da arquitetura local caracter sticas do entorno natural e constru do possibilidade de utiliza o de materiais de constru o locais E ainda as taxas de perdas ou ganhos de calor do edif cio depende de um conjunto de fatores al m dos citados acima tais como MASCAR 1991 diferen a entre a temperatura interior e exterior O ganho ou perda de calor radiante est associado s caracter sticas do material e da cor das superf cies que constituem o envolvente do edif cio 96 a o da radia o solar e t rmica e consequentemente das caracter sticas isolantes t rmicas do envolvente do edif cio desenho e prote o das aberturas para ilumina o e ventila o assim como sua adequada prote o localiza o estrat gica dos equipamentos de climatiza o artificial tanto dentro quanto fora do edif cio assim como dos principais aparelhos el tricos Contudo existe uma variedade de tecnologias associadas aos princ pios do bioclimatismo indicando que n o existem regras generalizadas na arquitetura bioclim tica O sistema a ser implantado na edifica o depende da localiza o do clima do contexto urbano dos objetivos do proje
270. o nas superf cies externas das fachadas que modifica a temperatura interna provocando uma diminui o no consumo de eletricidade para condicionamento de ar Neste caso espec fico de um edif cio comercial com sistema permanente de climatiza o artificial n o chega a comprometer seus resultados tanto quanto em uma edifica o com climatiza o mista Embora a localiza o geogr fica do pr dio analisado em zona pouco densa favore a o uso da ventila o natural Outra limita o deste trabalho quanto ao programa utilizado na simula o o Visual DOE Pequenos problemas de algoritmo podem ocasionar diferen as de consumos simulados O programa d um tratamento linear a alguns par metros tais como aqueles que envolvem radia o WWRZ PF sC cujos fen menos n o s o lineares Nos testes efetuados por SIGNOR 1999 o consumo de energia el trica apresenta se diretamente proporcional a eles Por m WESTPHAL 2003 utilizou um m todo de simula o que permitiu a identifica o e corre o de falhas no algoritmo do programa desenvolvido Constatando que a diferen a m xima verificada entre o consumo de energia el trica estimado pela vers o final do programa e o consumo apresentado como solu o anal tica na metodologia de valida o foi de apenas 1 3 A simula o da edifica o permite avaliar o impacto de medidas construtivas sobre o modelo base da edifica o representante da situa o atual Para criar esse
271. o projeto e 4 para pr ticas regionais Regional Priority Para que empreendimentos sejam certificados com o selo LEED o desempenho dos mesmos devem ser avaliados em sete reas e Sustainable Sites sustentabilidade da localiza o e Water Efficiency efici ncia no uso da gua e Energy amp Atmosphere efici ncia energ tica e os cuidados com as emiss es para a atmosfera e Materials amp Resources otimiza o dos materiais e recursos naturais a serem utilizados na constru o e opera o da edifica o e Indoor Environmental Quality qualidade dos ambientes internos da edifica o e Innovation and Design Process inova es empregadas no projeto da edifica o Regional Priority Credits reconhece a import ncia das condi es locais na determina o do projeto adaptado ao meio ambiente bem como as pr ticas construtivas 90 O sistema de avalia o LEED engloba New Construction novas edifica es Core and Shell terreno e reas comuns da edifica o Commercial Interiors interiores de ambientes comerciais Existing Buildings Operations amp Maintenance and Schools edifica es existentes opera es e manuten o e escolas A an lise termo energ tica das constru es que visam obter a certifica o LEED realizada levando em considera o um n vel m nimo de energia para o valor de refer ncia do edif cio e seus sistemas sendo este um dos objetivos do LEED Para tal
272. o trabalhar o edif cio pensando na orienta o solar adequada no sombreamento por pr dios vizinhos e no plantio de rvores Em v rias outras situa es o arquiteto tem a possibilidade de orienta o limitada pois est trabalhando com terreno pequeno ou em 286 rea muito densa sem op o de trabalhar esses par metros descritos anteriormente Embora o estudo desenvolvido apresente diversas alternativas como por exemplo a utiliza o de brises que se enquadra em outro contexto e em retrofits A energia solar no Brasil pode ser mais explorada n o s na produ o de gua quente atrav s do uso de aquecedor solar mas tamb m no uso de pain is solares para gerar eletricidade A energia solar abundante no pa s e considerada uma fonte de energia limpa A China est investindo em energias renov veis solar e lica e biog s para sua matriz energ tica Com destaque na energia ecol gica especialmente a solar a China est entre os tr s maiores produtores mundiais de pain is fotovoltaicos A energia solar fotovoltaica que gera eletricidade diretamente a partir da luz do sol simples confi vel segura e silenciosa uma eletricidade livre de qualquer polui o Existem exemplos de edif cios comerciais na China e em outros paises que usam exclusivamente energia solar atrav s das fachadas recobertas por pain is solares para gera o de energia el trica Mais trabalhos na rea de gera o fotovoltaica integrada
273. o uma restri o potencial ao desenvolvimento Deve se portanto tratar a produ o e o uso de energia dentro de um enfoque sist mico superando uma abordagem limitada ao setor energ tico Isto acarreta a necessidade de considera o da componente energ tica das diversas pol ticas setoriais analogamente ao que ocorre com o requisito de uma adequa o da inser o da dimens o ambiental no processo de desenvolvimento La ROVERE 2002 Tr s consequ ncias deste fen meno s o particularmente importantes La ROVERE 2002 e desafio de preservar o meio ambiente exige uma tomada de consci ncia mundial e torna se extremamente complexo por necessitar de uma a o coordenada a n vel internacional e planejamento energ tico ter cada vez mais de incorporar uma dimens o ambiental que condicionar de forma crescente as decis es a serem tomadas sobre a produ o e o uso de energia e a curto e m dio prazos fundamental conter o crescimento do consumo energ tico dos pa ses industrializados com 29 da popula o mundial s o respons veis por 84 do consumo energ tico global por meio de uma ampla pol tica de conserva o que promova o uso mais eficiente da energia Aos pa ses do Terceiro Mundo caber evitar o mimetismo com rela o sociedade de consumo dos pa ses industrializados de todo modo necessariamente restrito ao beneficio de suas elites com sua polui o de 24 desperd cio cria o de ne
274. o utilizando se uma parede de maior difusividade por m devido s dimens es desta superf cie o programa n o aceitava nenhum dos materiais especificados Devido a esta limita o do programa utilizou se o vidro e n o se pode ter um valor real nem aproximado da economia de energia gerada neste item Portanto este item foi descartado 37 Simula o Fechamento com trepadeiras no t rreo blocos A e B no t rreo para impedir a sa da de ar condicionado para o exterior nas mesmas superf cies e com o mesmo objetivo empregado na trig sima sexta simula o descrita anteriormente Apenas pelo fato de todo o empreendimento utilizar o paisagismo como elemento integrador e agregador de valor como tamb m da caracter stica desta rea um espa o de conv vio achou se adequado utiliza o de vegeta o para o fechamento vertical destes espa os A vegeta o especificada em Exterior Shading ou seja um sombreamento externo por este motivo consegui se simular esta op o Na realidade a economia gerada pela ado o desta medida ainda maior que a encontrada no resultado apresentado no quadro abaixo equivalente a 0 52 menos que 1 com rela o ao caso base Pois por limita es do programa n o aceita superf cie externa aberta esta parede est fechada quando no pr dio em an lise n o existe fechamento algum Tabela 4 39 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e fechamento trepadeiras
275. ocos e t los incorporado como rea nas 38 R os Zona neste contexto um c modo da edifica o como por exemplo banheiro escada ou uma parte do escrit rio condicionado pelo mesmo fancoil 215 fachadas adjacentes aos mesmos Nos blocos do subsolo e telhado poderia ter sido criada apenas uma nica zona ao inv s de tr s para cada bloco como ocorreu 2 simular o edif cio inicialmente logo ap s a inser o da arquitetura ou seja da caracteriza o geom trica Nesta fase n o se deve preocupar com os demais dados deixando o default do programa apenas para rodar a simula o Verificando ent o se est tudo certo se os blocos e as superf cies est o de acordo com o programa para depois inserir os dados reais Pois apagar um bloco e inseri lo com as modifica es na geometria significa perder todos os dados antes inseridos relativos a ele 3 verificar se o retorno feito por pleno se for precisa multiplicar o n mero de superf cies externas das zonas por dois Como foi visto anteriormente o programa considera a superf cie vertical dividida uma superf cie na altura do plenum e a outra abaixo 4 no caso da edifica o trabalhada possuir fachada em pano de vidro como o deste estudo adotar uma grande janela ao inv s de v rias janelas menores A rea envidra ada total n o muda mas fica mais coerente com rela o arquitetura do edif cio real ou projetado No caso simulado se tiv ssemos experi nci
276. odo ambientalmente correto foi criado pelo Conselho Norte Americano de Constru o Verde United States Green Building Council O Brasil atualmente carece de um sistema de certifica o ambiental pr prio raz o pela qual s o tomados modelos de outros pa ses ao querer se uma edifica o reconhecida como sendo realmente mais sustent vel Desta forma no Brasil j se tem algumas edifica es novas que buscam obter a certifica o americana LEED como norteador para o processo de projeto de edif cio comercial mais sustent vel Como foi visto no cap tulo anterior o que existe no Brasil foi implementado recentemente o sistema de etiquetagem da edifica o focado no aspecto da efici ncia energ tica do edif cio considerando o conforto do usu rio Edif cios possuem em geral uma vida til bastante longa Desta forma as decis es tomadas durante o seu projeto t m grande influ ncia e implica es tanto para o futuro dos seus ocupantes como para a sociedade como um todo Itens como o desempenho inicial e a habilidade de melhorar o desempenho ao longo do tempo assumem consider vel import ncia O Green Guide Guia Verde da American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers ASHRAE define como green building edif cio verde aquele cuja concep o realizada tendo em vista a preserva o da natureza e a ordem natural das coisas sendo o seu projeto concebido sob a tica de reduzir o impacto negativo humano
277. ogramas de otimiza o Os instrumentos de medida econ mica s o importantes ferramentas para viabilizar o atendimento das metas de aumento da efici ncia do uso da energia Mas apenas 4 desse 1 precisa ser investido em programas de efici ncia energ tica do uso final que ajudam aos consumidores utilizar a eletricidade mais eficiente Seria recomend vel aumentar a porcentagem de investimento em efici ncia energ tica pelas distribuidoras no uso final Este fundo pode ser usado para estimular investimentos por domic lios com rcio e ind strias para promover financiamento para as ESCOs para ajudar a estabelecer um mercado de medidas inovadoras de efici ncia energ tica para divulgar informa es para promover treinamento etc 10 x EUe Gs as Conceitualmente projetos pelo lado da oferta s o aqueles cuja implanta o ocorre em instala es que est o sob controle das concession rias 49 A oferta de programas para o setor privado foi viabilizada pela resolu o 492 da ANEEL que define os crit rios para que as distribuidoras de energia apliquem os recursos reservados para eficientiza o Fornecendo linha de cr dito em boas condi es para financiar a implanta o dos processos e equipamentos produtivos mais eficientes no uso da energia O consumo de energia tem crescido ao longo dos anos como pode ser observado no gr fico 1 1 onde o n mero 1 corresponde ao ano de 1990 2 ao ano de 1991 e assim por diante at
278. oil Fonte Elabora o pr pria No sistema de expans o indireta fancoil os principais componentes s o central de gua gelada onde est o as unidades resfriadoras de l quido ou sistema de gua de resfriamento ou condensa o torres de arrefecimento bombas de l quido gua tubula es de gua de condensa o e controles autom ticos As unidades resfriadoras podem ser diferenciadas pela utiliza o de compressores e condensadores diferenciados compressores alternativos ou rec procos chillers parafuso e centr fugo centrifuga Condensadores gua tipo shell tube ou a ar tipo radiador Unidades resfriadoras de gua do tipo Chillers possuem como componentes b sicos de resfriamento compressor es semi herm tico s alternativo s ou parafusos 120 condensador es a gua ou a ar evaporador es e tubula o de refrigerante S o respons veis pelo resfriamento da gua que ser distribu da para os fan coils mantendo uma temperatura de conforto pr estabelecida de sa da Os condicionadores podem ser classificados em fan coils centrais com distribui o atrav s de dutos fan coils baby horizontais e verticais e os fan coils de alvenaria Estes aparelhos realizam a troca de calor entre a gua gelada fornecida pelas unidades resfriadoras e o ar do ambiente Possui os seguintes elementos ventiladores serpentina filtros de ar quadro el trico gabinete e acess rios De acordo com as instala es dos
279. onamento dos sistemas de condicionamento de ar empregados em edif cios comerciais iniciando pelo ciclo de refrigera o e componentes dos sistemas No ciclo do Ar o ar impulsionado por um ventilador e circula atrav s de dutos de distribui o sendo insuflado no ambiente atrav s de difusores O ar retirado da rea refrigerada pelas grelhas de retorno ou algum recurso como v os no forro que possibilitem que o ar retorne ao ventilador inicial Antes de chegar ao ventilador o ar passa p r um filtro afim de que sejam retiradas as impurezas indesejadas contidas no ambiente Ap s a filtragem o ar passa pelas serpentinas de resfriamento sendo resfriado e enviado ao ventilador que o redistribui combinado com o ar exterior tomado e filtrado tamb m Quanto ao ciclo de Refrigera o este se inicia em um recipiente de acumula o de um l quido refrigerante mantido a temperatura e press o elevadas O l quido circula p r uma linha de l quido passa p r um filtro e liberado p r uma v lvula de expans o para o evaporador de acordo com a necessidade Ao chegar ao evaporador o l quido 114 esfria se e a press o diminui come ando o l quido a evaporar absorvendo o calor do ar que circunda as serpentinas evaporadoras o vapor est baixa temperatura e press o O compressor pelo trabalho de seu pist o succiona o vapor refrigerado do evaporador O vapor ser comprimido alta temperatura e press o e levado ao co
280. ondom nio ap s este hor rio s a ventila o acionada 179 Toda zona pertence a um bloco uma subdivis o do mesmo Cada zona foi numerada e nomeada em fun o de sua ocupa o principal por exemplo TERREO4 Muse corresponde ao pavimento t rreo uma das zonas onde se situa o museu Foi definida a quantidade de pessoas que a ocupam se a zona condicionada ou n o como iluminada computado o consumo dos equipamentos e os seus expedientes de uso veja anexo D Foram definidos os acabamentos de cada per metro da zona nomeados de paredes embora em alguns casos todos internos n o houvesse limite f sico nenhum Definiu se os equipamentos utilizados na rea de abrang ncia da zona para colher dados de pot ncia e expedientes de uso Procurou se especificar materiais de constru o nas paredes o mais pr ximo poss vel do real Por exemplo nos casos em que n o havia parede utilizou se uma praticamente nula sem efeitos de absor o e reflex o apenas empregada objetivando atender uma solicita o do programa de modo a rodar a simula o sem a ocorr ncia de erros Esta etapa foi definida com base na planta de layout fornecido pela empresa e nas observa es feitas no local em diversas situa es utilizando se de dados aproximados de forma a obter simplifica es na descri o do edif cio O edif cio faz parte de um condom nio com legisla o espec fica onde as salas ou grupos de salas s o independente
281. oni programas de simula o termoenerg tica entre outros 35 lugares as edifica es do passado eram mais bem adaptadas ao clima local se comparada com as de hoje OLGY AY em 1953 no seu paper chamado Bioclimatic approach to architecture pretendeu sintetizar produ es relevantes relacionadas ao tema nas diferentes reas da ci ncia Foi OLGYAY quem cunhou o termo arquitetura bioclim tica que expressa uma atitude projetiva considerando o ser humano o clima e sua integra o no projeto A partir de certa poca determinadas correntes da arquitetura come aram a ter uma influ ncia sobre o mundo Identifica se uma mudan a de h bitos no s culo 20 quando a arquitetura deixa de trabalhar com o clima para conferir conforto t rmico e lum nico e passa a garantir conforto atrav s de novas tecnologias como a l mpada fluorescente e o ar condicionado O arquiteto franco su o Le Corbusier lan ou as bases do movimento moderno de caracter sticas funcionalistas e utilizou em seus projetos o teto jardim que pode ser considerado uma contribui o para arquitetura bioclim tica e o desenvolvimento sustent vel A pesquisa que realizou envolvendo uma nova forma de enxergar a arquitetura baseado nas necessidades humanas revolucionou a cultura arquitet nica do mundo inteiro O conceito de terra o jardim foi de aproveitar a ltima laje da edifica o como espa o de lazer Utilizando a vegeta o para melhorar o conforto t rmico
282. onos representando os blocos fossem coincidentes em cada andar para que escadas elevadores superf cies externas ficassem alinhadas como no edif cio real O programa permite a entrada das coordenadas x y ou seja horizontal e vertical do v rtice inferior esquerdo sem considerar chanfros fazendo uma extens o imagin ria entre as arestas do pol gono de modo a torn lo um ret ngulo Houveram alguns entraves com rela o ao posicionamento dos blocos nas coordenadas absolutas Pois a geometria do pr dio em analise irregular com chanfro nas bordas sup e se que devido a este fato embora tenha sido feito corretamente o c lculo para o posicionamento alinhado dos blocos superiores em algumas situa es o bloco surgia em lugar inesperado Aparentemente n o foi detectada uma explica o l gica para este fato e foi preciso ajustar o posicionamento do bloco no sentimento arrastando o pol gono para o local correto Sendo que se perdeu a precis o desta forma em alguns casos existe uma pequena diferen a entre um v rtice e outro no andar superior 178 Na caracteriza o dos blocos importante descriminar corretamente o n vel pois pelo n vel que se sabe qual parte do edif cio est sendo trabalhada Isto pois os nicos dados que aparecem no quadrado de vista superior no lado esquerdo da tela do programa s o o nome do bloco fornecido pelo programa que n o facilita a identifica o por parte do usu rio e o n
283. onstituem a base para os c lculos de desempenho t rmico da edifica o em an lise 31 TRY do ingl s Test Reference Year se refere a um ano clim tico completo e real selecionado dentre 10 anos clim ticos dispon veis como sendo aquele com os dados melhor distribu dos sem extremos em termos de m ximas e m nimas 195 5 3 AN LISE PRELIMINAR DA INSOLA O SOBRE A EDIFICA O Sabe se que os ganhos de calor transmitidos ao ambiente atrav s do envelope s o devidos aos efeitos de condu o convec o e radia o direta e difusa Para se proceder a uma analise preliminar do efeito da insola o na edifica o preciso considerar o movimento solar este varia com o dia hora e local da superf cie O trajeto do sol pode ser observado na carta solar e reproduzido no projeto por meio da altura solar e azimute pode se ent o saber quando o sol est incidindo diretamente em uma fachada E o ngulo de incid ncia da radia o solar que interfere na quantidade de calor e luz solar direta que entra pela abertura Utilizou se o programa Luz do Sol 1 1 para fazer uma simula o do comportamento do sol nas fachadas e uma an lise simplificada da entrada de luz solar direta e difusa no ambiente atrav s das janelas Pode se verificar as manchas solares e sua intensidade nas superf cies da edifica o Os dados de entrada para a referida simula o foram os seguintes Latitude 22 60 Orienta es 5 95 18
284. onsumo de energia nos setores residencial comercial e p blico onde a maioria dos edif cios se encontra representa 16 do consumo final de energia no Brasil Este trabalho tem por objetivo analisar as vari veis de projeto que podem contribuir para redu es no consumo de energia el trica em edif cios comerciais com nfase em ar condicionado As simula es foram realizadas utilizando reatores eletr nicos dimerizaveis sombreamento diferentes tipos de vidro paredes pisos e telhados O VisualDOE 2 61 foi utilizado como uma ferramenta de simula o para o c lculo do consumo de energia el trica do edif cio analisado Este trabalho mostra que o desempenho energ tico do edif cio bastante influenciado pela fachada e exp e atrav s de tabelas o impacto que as decis es relativas cobertura e fachadas t m sobre o consumo energ tico do edif cio Conclui se os resultados confirmam a import ncia de levar em conta o uso de energia nas fases iniciais do projeto concep o uma vez que escolhas adequadas de tipos de vidro sombreamento externo aberturas e materiais utilizados nas fachadas e cobertura tem um impacto significativo no consumo de energia el trica dos edif cios viii Abstract of Thesis presented to COPPE UFRJ as a partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Science D Sc ARCHITECTURAL ALTERNATIVES FOR INCREASING ELECTRIC ENERGY EFFICIENCY FOR COMMERCIAL BUILDINGS Marcia Marques de
285. ontexto Atualmente o paradigma econ mico ainda disp e de muita for a por m est sendo acrescido do paradigma ambiental Os conceitos de produ o de energia est o passando por fortes mudan as devido principalmente ao aparecimento de uma consci ncia ambiental crescente que est levando diferentes abordagens utilizadas para escolha de alternativas energ ticas Compreende se hoje que toda produ o de energia agride ao meio ambiente com maior ou menor intensidade uma vez que as transforma es energ ticas produzem res duos de naturezas diversas t rmica qu mica radioativa biol gica sonora visual e outras Dentre as principais causas da crise ambiental atual destacam se o aumento exponencial da popula o mundial o aumento exponencial no consumo de energia a intensifica o do processo de industrializa o e melhoria da infra estrutura o processo de urbaniza o e aumento da renda que permite com que as fam lias comprem aparelhos que consomem energia e os carros que n o podiam antes O desafio a ser enfrentado o desenvolvimento do terceiro mundo e a conseq ente prote o ao meio ambiente A energia motor do desenvolvimento econ mico a principal causa da degrada o ambiental Os pa ses desenvolvidos com maior PNB per capita consomem muito mais energia que os pa ses em desenvolvimento Mesmo com um esfor o substancial para o uso mais eficiente da energia o desenvolvimento econ mico futuro ainda a
286. ontra o clima exterior Pois sem esta considera o a energia el trica para condicionamento do ar ser superior necess ria em fun o das perdas provocadas pelas caracter sticas das paredes externas e cobertura pelo ganho t rmico especialmente no ver o vindo da radia o solar atrav s das superf cies envidra adas n o sombreadas entre outros que o sistema incapaz de retirar BARROSO KR AUSE et al 2002 Par metros b sicos tais como prote o externa do envelope construtivo quanto incid ncia direta dos raios solares em clima quente como o do Rio de Janeiro e 214 isolamento de vidros e fachadas opacas com rela o perda de temperatura pela troca com o clima exterior devem nortear o projeto No estudo de caso deste trabalho alguns dos par metros preconizados visando obter um melhor desempenho t rmico da edifica o foram utilizados em detrimento de outros Houve preocupa o quanto ao envelope construtivo inclusive como foi mencionado anteriormente as esquadrias n o abrem para o exterior Qualquer que seja o partido arquitet nico materiais empregados solu es escolhidas todos os itens utilizados na edifica o ter o uma conseqii ncia direta na efici ncia energ tica da mesma Visando quantificar o desempenho energ tico de determinadas medidas adotadas na edifica o estudo de caso deste trabalho e compar las com outras op es que poderiam ter sido empregadas foram desenvolvidas as
287. or convec o e por radia o O fluxo t rmico acontece sempre do ambiente ou superf cie mais quente para o mais frio at que n o haja mais diferen a de temperatura Depois desta fase ocorrer condu o do fluxo de calor atrav s do fechamento A intensidade deste fluxo varia em fun o da condutividade t rmica do material e representa sua capacidade de conduzir maior ou menor quantidade de calor por unidade de tempo LAMBERTS et al 1997 A espessura do fechamento que pode incluir fechamentos com muitas camadas influ ncia no c lculo da resist ncia t rmica que se caracteriza por ser a propriedade do material em resistir passagem de calor Se houver camada de ar as trocas t rmicas ocorrer o por convec o e radia o Na terceira fase do processo ocorre a troca de calor com meio interior As trocas t rmicas acontecem por convec o dependem da resist ncia interna do fechamento e radia o dependem da emissividade superficial do material Emissividade uma propriedade f sica dos materiais que diz qual a quantidade de energia t rmica emitida por unidade de tempo LAMBERTS et al 1997 A resist ncia total do fechamento obtida pelo somat rio da resist ncia de cada uma das camadas que comp em o mesmo Deste conceito obt m se a transmit ncia t rmica U factor do fechamento que o inverso da resist ncia total Ou seja quanto mais baixo o u factor mais resistente passagem de calor o fechame
288. or de zoneamento do ar Fonte Programa VisualDOE 154 No editor Zone Air as zonas anteriormente criadas no editor de sistemas aparecem numa lista esquerda da tela pode se selecionar uma ou mais ao mesmo tempo As zonas escolhidas ficam em destaque para definir par metros espec ficos do sistema que serve aquelas zonas S o definidas as informa es como tipo do termostato Thermostat Type ar fornecido Supply Air taxa de renova o do ar exterior Outside Air ventilador de exaust o Exhaust Fan entre outros Este editor permite que se defina um padr o mais utilizado nas propriedades do zoneamento de ar atrav s dos bot es Apply Defaults e Edit Defaults A seguir s o apresentadas nas figuras 3 15 a 3 21 as telas dos m dulos secund rios ou seja bibliotecas de perfis de utiliza o de arquivos clim ticos de dados construtivos e descritas suas principais caracter sticas No m dulo Schedule Maker programam se padr es de opera o do edif cio e associa se com os tipos de ocupa o Defini se como a utiliza o do pr dio nos feriados dias de semana e fins de semana para cada item conforme a biblioteca de ocupa o Est organizado em quatro fichas nomeadas de occupancies schedules day schedules e holidays Iniciar i w E E MH 2 NTYDM ExE Eh Telasvisdoe Microso Fig 3 15 Day Schedules Folder Biblioteca de perfis de utiliza o Fonte Programa VisualDOE O editor Day Schedule
289. or meio de materiais de fabrica o com conte do energ tico favor vel atrav s do aumento da vida til e facilidade de manuten o bem como atrav s do projeto de arquitetura apropriado para minimizar o consumo de eletricidade na ilumina o e no condicionamento de ar s o medidas reestruturadoras do aparelho de consumo fundamentais para economia de energia Algumas medidas s o de dif cil implementa o pois v o de encontro com a din mica de acumula o capitalista como por exemplo o aumento da vida til do produto atinge se o cerne do processo de obsolesc ncia planejada que faz parte da din mica do sistema capitalista Outras s o mais vi veis como o edif cio ecol gico baseado em uma arquitetura sustent vel desde que apresente rentabilidade aceit vel para todos os agentes econ micos envolvidos Existem estudos aplicados demanda final de energia por setor econ mico os quais se baseiam na maior efici ncia energ tica de equipamentos mais modernos para reduzir o consumo de energia el trica Para o setor comercial estes estudos mostram que poss vel diminuir a demanda de energia em at 50 com projetos de edif cios energeticamente mais eficientes PATUSCO BEN 2003 De modo geral como foi visto existe um potencial muito alto para reduzir o consumo de energia no Brasil Por m uma variedade de barreiras t cnicas econ micas institucionais e de comportamento inibem a maior ado o das medidas de conserva
290. ores tamb m precisam ser considerados tais como altitude comparada com o n vel do mar diretamente associado com a varia o de temperatura e com a umidade o perfil topogr fico relacionado as varia es do microclima especialmente relacionado ao sol e ventos dominantes e a vegeta o que promove estabilidade t rmica e um aumento da umidade H COCH 1998 92 Um melhor aproveitamento do clima pode ser conseguido atrav s do planejamento apropriado de detalhes da edifica o A escolha do tipo da edifica o e layout adequados de fundamental import ncia bem como a orienta o correta Cobertura fachadas e o pavimento tipo devem ser trabalhados O sol importante fonte de calor e aquece diferentemente cada lado do pr dio O estudo da orienta o da edifica o para que a mesma possa utilizar a energia solar para melhorar sua efici ncia vem de longa data tendo registros de sua primeira utiliza o na Gr cia em 2500 anos atr s TZIKOPOULOS et al 2005 Em fun o da orienta o podem ser tomadas decis es quanto localiza o de aberturas por exemplo estas possibilitam melhorar a ventila o cruzada de um ambiente e o ganho de calor solar no inverno O uso da ventila o natural nos ambientes al m de proporcionar uma economia de energia melhora a qualidade do ar interior A influ ncia do envelope construtivo no desempenho energ tico de edifica es comercias significativa resultado de um balan o entr
291. os curto prazo quanto no aumento da efici ncia energ tica de equipamentos sistemas edifica es e processos produtivos in cio no curto prazo e efeitos a m dio e longo prazos e ainda na cultura de racionaliza o energ tica baseadas na educa o legisla o financiamento e pol tica de pre os permanente Medidas simples podem ser facilmente implementadas tais como evitar deixar luzes acessas e aparelhos funcionando desnecessariamente atrav s da instala o de sensores de presen a entre outros mecanismos de controle melhorar o funcionamento de sistemas de produ o e consumo evitando que motores e equipamentos em geral estejam mal regulados tamb m de f cil implementa o Outras formas de atua o para racionalizar o uso da energia apresentam maior complexidade A restrutura o do aparelho produtivo na ind stria e a restrutura o do aparelho de consumo buscando a efici ncia do uso de energia a explora o de formas 11 AUA ua Embora a utiliza o de sensores de presen a deva ser analisada com crit rio pois o fato de ligar e desligar constantemente n o saud vel para l mpadas fluorescente 53 alternativas de satisfa o da mesma necessidade social e a mudan a de valores s o sem d vida necess rias por m mais complexas LA ROVERE 2002 Conceber uma habita o um espa o para trabalho edif cios residenciais e comerciais com usos reduzidos de energia direta ou indiretamente p
292. os ciclos biogeoqu micos seja pela ocorr ncia de acidentes com conseq ncias maci as Toda defini o de meio ambiente deve incluir o homem Impacto ambiental pode ser definido como Qualquer altera o das propriedades f sicas qu micas ou biol gicas do meio ambiente causada por qualquer forma de mat ria ou energia resultante das atividades humanas que direta ou indiretamente afetem a sa de a seguran a e o bem estar da popula o as atividades sociais e econ micas a biota as condi es est ticas e sanit rias do meio ambiente e a qualidade dos recursos ambientais Resolu o do CONAMA A degrada o ambiental causada por poluentes produzidos pela atividade humana usualmente definida como a introdu o pelo humano no meio ambiente de subst ncias ou energias pass veis de causar danos sa de humana aos recursos biol gicos e sistemas ecol gicos ao patrim nio est tico e cultural e ao uso futuro dos recursos naturais HOLDGATE 1979 A intera o entre um poluente e o meio receptor resulta em um efeito cuja natureza escala e import ncia bem como sua varia o ao longo do tempo ser o objetos centrais da avalia o de seu impacto ambiental A diversidade de classifica o dos impactos ambientais resulta na dificuldade de sua identifica o e quantifica o pois podem ser diretos ou indiretos pode manifestar se a curto ou em longo prazo ser de curta ou longa dura o revers veis ou irrevers
293. os os materiais tiveram que ser criados ou editados a partir das caracter sticas dos que j estavam dispon veis Depois foram criados padr es de utiliza o e opera o do edif cio associados ao tipo de ocupa o Definidas as escalas de utiliza o principais do pr dio e s 24 horas que foram criadas especialmente para o CPD e monitoramento Foram declarados os 183 valores referentes aos equipamentos a ilumina o ao sistema de ar condicionado entre outros incluindo a defini o do uso nos fins de semana e feriados Destaca se a import ncia de nomear as schedules criadas com nomes de f cil identifica o por exemplo schedules de luz cittalight e se for funcionamento 24hs cittalight24h Esta observa o valida para tudo o que for criado pois a quantidade de informa o muito grande e este mecanismo facilita o trabalho e a manipula o do modelo quando feita a inser o dessas vari veis no programa Sempre deve se levar em conta a sua utiliza o pode se citar para ilustrar o fato a schedule cittaocc que foi criada considerando uma ocupa o menor no hor rio do almo o enquanto a cittalight possui uma distribui o mais homog nea Com estes dados dispon veis voltou se para os editores de blocos e zonas chamando essas informa es para seus respectivos locais e ao mesmo tempo fazendo uma revis o geral do modelo Nas zonas foram preenchidas as informa es relativas pot ncia por metro quadra
294. os para determinadas etapas do projeto devendo ser escolhidos de acordo com a necessidade a ser atendida naquela fase Por exemplo n o se deve usar um software complexo no in cio da concep o arquitet nica por outro lado a utiliza o de um instrumento apropriado de suma import ncia visto que impede modifica es capitais e tardias do projeto que podem inviabilizar sua implementa o devido a an lise custo benef cio Por m preciso estar atendo a escolha da ferramenta adequada pois a maior parte deles n o exp e seus limites de utiliza o e suas hip teses simplificadoras MAIA 2002 A maioria dos programas computacionais para an lise t rmica e energ tica de edifica es utiliza arquivos com dados clim ticos hor rios anuais para representar a influ ncia do ambiente externo sobre a edifica o WESTPHAL 2003 O arquivo utilizado neste trabalho foi desenvolvido no N cleo de Pesquisa em Constru o NPC da Universidade Federal de Santa Catarina UFSC GOULART at al 1997 e est dispon vel em sua p gina na Internet Tratou dados clim ticos hor rios de 14 cidades brasileiras entre elas o Rio de Janeiro em formato TRY Test Reference Year compat veis com o programa VisualDOE Para fazer uma simula o procede se basicamente reproduzindo as caracter sticas de uma edifica o representada pelas vari veis de entrada A forma geom trica da edifica o os elementos construtivos empregados e as suas
295. osa ferramenta para se construir o modelo visando sua simula o energ tica Objetivando a utiliza o deste editor por usu rios que n o tenham conhecimento pr vio do programa que foi desenvolvido este ltimo item do corrente cap tulo Visto que o manual do programa n o informa sobre todos os seus itens Pelo fato do manual estar em ingl s a tradu o de certos termos t cnicos para o portugu s tamb m dificulta sua utiliza o Como pode ser visto necess rio o conhecimento de princ pios energ ticos e conceitos termodin micos b sicos para correta utiliza o do programa O dom nio de t cnicas de modelagem e a compreens o do funcionamento do software s o de 165 fundamental import ncia para obter se um resultado mais preciso num per odo de tempo aceit vel 166 5 CAP TULO 4 ESTUDO DE CASO O quarto cap tulo aprofunda a pesquisa e apresenta os resultados analisa o pr dio escolhido descrevendo a sua concep o arquitet nica orienta o ocupa o e infra estrutura operacional com estudo das instala es f sicas para avaliar o potencial de economia de energia el trica e estabelecer par metros do que seria um pr dio eficiente em termos de consumo de energia el trica Exp e como foi feita a inser o dos dados no modelo e as dificuldades encontradas na utiliza o do software Realiza um diagn stico completo do edif cio comercial estudo de caso deste trabalho 5 1 DESCRI O DAS CARACTE
296. p www mme gov br mme galerias arquivos publicacoes BEN 2 BEN Ano Base l BEN 2009 Portugues Inglxs Completo pdf Acesso em 03 agosto 2010 5 O Balan o Energ tico Nacional converte a eletricidade MWh em tonelada equivalente de petr leo tep atrav s da quantidade que se queimaria em uma termoel trica para gera lo 1 0 MWh 0 290 tep A convers o cal rica feita diretamente da energia el trica Wh para o equivalente cal rico do petr leo m dio 1 0 MWh 0 79 tep 71 Teve se acesso pesquisa de posse de eletrodom sticos e h bitos de uso no segmento comercial industrial de baixa tens o realizada pela ELETROBRAS em parceria com PUC RIO ECOLUZ e PROCEL na rea das concession rias AMPLA 114 question rios e LIGHT 120 question rios abrangendo o estado do Rio de janeiro em dezembro de 2005 Das empresas pesquisadas na AMPLA 95 6 s o estabelecimentos comerciais e prestadores de servi os No geral 50 dos estabelecimentos s o classificados como micro neg cios Em geral 78 9 dos estabelecimentos funcionam de 6 a 7 dias por semana Em 42 dos estabelecimentos pesquisados os custos com energia el trica representam menos de 25 do custo total da empresa Questionados sobre os sistemas que contribuem significativamente para o consumo de energia el trica 51 8 citaram eletrodom sticos e 47 4 mencionaram os sistemas de refrigera o s o citados ainda por 43 9 dos entrevistados os equipa
297. p r defini o um vidro laminado refletivo verde de seis mil metros onde o vidro verde recebe um banho de prata ou estanho para tornar se espelhado e depois Para converter estas medidas foi utilizado o site www generalcablecelcat com tabelas tecnicas elec e128 html em 10 de outubro de 2005 191 colado um vidro incolor na face em que recebeu este tratamento Destaca se a import ncia da defini o correta deste material pelo fato de que as fachadas s o todas em pano de vidro ou seja o fechamento externo da edifica o praticamente todo em vidro A especifica o deste vidro feita no programa VisualDOE pelo Fenestrations Editor Como foi dito no cap tulo anterior pode se criar novos vidros Este processo feito em outro programa chamado Window 4 1 Computer Program que produz um arquivo para o VisualDOE 2 61 e necess rio um conhecimento t cnico mais profundo do vidro a ser criado utilizado principalmente pelas industrias de vidros Foi feita uma consulta aos vidros existentes na biblioteca do programa comparando as caracter sticas t cnicas destes com as especifica es fornecidas do vidro utilizado na edifica o de modo a verificar se existia algum material com qualifica o semelhante ent o optou se por um tipo de vidro preexistente com as caracter sticas t cnicas descriminadas na tabela 4 5 Tabela 4 5 Compara o entre dados do vidro existente e do vidro adotado no programa Fonte Elabora
298. poradora assume um comportamento pr ativo em rela o postura ambiental provavelmente encontrar melhores resultados operacionais conserva o da mat ria e energia maior aceita o pelo mercado e conseguir obter uma racionaliza o dos investimentos ambientais As consequ ncias dessa postura s o entre outras maior satisfa o dos empregados atra o 62 de investidores e acionistas acesso a financiamento favorecido e amplia o da participa o no mercado As quest es ambientais est o ocupando posi o de destaque nos meios de comunica o onde a informa o est cada vez mais globalizada tendendo ao estabelecimento de valores universais A cria o de Indicadores sociais econ micos qualidade e ambientais normas e padr es fazem parte do esfor o realizado para disseminar a responsabilidade empresarial no Brasil Servem de instrumentos de avalia o para empresas refor am a tomada de consci ncia dos empres rios e da sociedade brasileira em rela o ao tema A eco estrat gia empresarial gera novas oportunidades de neg cios deve englobar o melhoramento do desempenho ambiental incluindo a conserva o e prote o dos recursos naturais a minimiza o de res duos e adotar o princ pio de melhoria cont nua O projeto que considera o meio ambiente e busca uma solu o preventiva melhora a imagem da empresa diante dos consumidores das comunidades vizinhas da imprensa e do p blico em geral Pode
299. porte do DOE 2 para a Am rica do Sul desde 1994 O PROCEL ELETROBR S na condi o de coordenador utilizou o VisualDOE no projeto 6 cidades que foi executado por diversas institui es de pesquisa do pa s A experi ncia principal adquirida com este projeto foi a constata o de que programas computacionais exigem tempo excessivo no treinamento dos usu rios o que compromete os prazos e encarece a pesquisa A gama de vari veis envolvidas no processo de simula o exige um levantamento de dados minucioso na edifica o dificultando a etapa de calibra o do modelo virtual WESTPHAL 2003 Diversos diagn sticos energ ticos em ind strias e pr dios comerciais e residenciais tem sido realizados pelo Cento de Pesquisas em Energia El trica CEPEL no CATE Centro de Aplica es de Tecnologias Eficientes em parceria com o PROCEL utilizando a ferramenta de simula o VisualDOE Para aplica o do modelo proposto foram levantados os dados de entrada do mesmo junto concession ria de energia a administra o do pr dio e do condom nio tais como o consumo total o consumo de energia e a demanda de pot ncia para cada uso final ou por equipamento as temperaturas das superf cies do edif cio e tamb m as escalas de uso do pr dio reais acrescido das vari veis clim ticas dos meios internos e externos local Estes s o ent o apresentados em tabelas Durante a aplica o do modelo utilizada a observa o assistem tica LA
300. positivos na constru o oferecidos pela localiza o e pelo clima reunindo um conjunto de t cnicas voltadas a alcan ar o resultado t rmico visual e ac stico desejado sob o ponto de vista do usu rio visando principalmente dois aspectos o conforto do mesmo no ambiente interno das edifica es e a diminui o do consumo de energia el trica para condicionamento de ar e ilumina o 33 Ap s a formula o das necessidades podem se procurar solu es tecnol gicas que sirvam para bloquear os aspectos adversos e tirar partido das condi es vantajosas encontradas considerando se o tempo certo e a import ncia adequada O ambiente f sico composto por diversos elementos em um relacionamento complexo Pode se tentar descrev lo como constitu do de luz som clima espa o e vida Todos estes fatores agem diretamente no corpo humano o qual pode absorv los ou evit los Este esfor o f sico e psicol gico resulta no equil brio biol gico O ser humano luta todo o tempo para alcan ar o ponto no qual necess rio despender um m nimo de energia para ajustar se ao seu meio As condi es sob as quais este ponto alcan ado podem ser definidas como zona de conforto E est diretamente ligado a produtividade em um ambiente de trabalho A contribui o mais importante da vis o bioclim tica na arquitetura poder reconciliar a forma os materiais e a energia considerando o clima local A abordagem sistem tica das
301. presa em rela o ao seu desempenho ambiental Deve incluir o compromisso com a melhoria cont nua a preven o contra a polui o e o atendimento legisla o e s normas ambientais A pol tica ambiental uma forma da organiza o explicitar seus princ pios em rela o ao meio ambiente e a sua contribui o para a solu o racional dos problemas ambientais Ela deve fazer parte do planejamento estrat gico da empresa e da elabora o dos seus planos de marketing Trata se de ferramenta importante para o desempenho e sucesso da empresa incluindo a sua imagem 59 Os objetivos ambientais isto os objetivos espec ficos que a empresa pretende alcan ar com rela o ao seu comportamento ambiental fazem parte da abordagem de gest o ambiental empresarial O processo de gest o ambiental empresarial deve ser entendido como o conjunto de medidas e procedimentos que se adequadamente aplicados permitem reduzir e controlar os impactos produzidos pela empresa no meio ambiente suas atividades produtos e servi os Al m disso deve permitir ou contribuir para a melhoria cont nua das condi es ambientais de seguran a e de sa de ocupacional S o os elementos da fun o global de gest o que determinam e implementam a pol tica ambiental da empresa Nasce como uma extrapola o da vis o de gest o administrativa da empresa Tomando como partida os princ pios e diretrizes adotadas pela pol tica ambiental poss vel
302. presentar o edif cio no modelo utilizando os hor rios ou schedules para pessoas people luz light equipamentos equipment infilta o de ar infiltration par metro este relacionado com o funcionamento do ar condicionado gua quente para uso nos banheiros e cozinhas domestic hot water ventila o fans temperaturas limites para ligar e desligar o aquecimento ou condicionamento de ar heating cooling temperature temperatura de gua gelada do chiller PIU Temperature Powered Induction Unit System e outros Mostra todas as ocupa es que existem na biblioteca Cada ocupa o tem um nome associado que aparece no editor gr fico e pode ser definido pelo usu rio Ao escolher uma ocupa o suas caracter sticas podem ser verificadas e editadas 159 VisualDOE Climate Editor Rio de Janeiro TRY MONTHLY WEATHER DATA SUMMARY LATITUDE 22 92 LONGITUDE 42 20 Jam FEB MAR APR HAY NN JUL AUG SEJ DAILY DIRECT NORMAL SOLAR 2826 4 2642 2 2456 2 2288 4 2010 3 1873 7 1799 4 1970 6 2027 DAILY TOTAL HORIZNTL SOLAR 2785 8 2597 0 2271 4 1821 2 1427 7 1189 4 1254 4 1592 7 1988 DAILY DIRECT NORMAL SOLAR 3228 1 2210 2 3056 2 2773 56 2425 2 2285 8 2498 1 2708 1 2359 DAILY TOTAL HORIZNTL SOLAR 2889 2 2718 4 2475 9 2066 5 1599 6 1255 1 1486 5 1762 6 2159 1 DAILY DIRECT NORMAL SOLAR 1907 8 1497 6 1518 9 1758 8 1415 8 1415 4 1424 2 1498 0 1715 DAILY TOTAL HORIZNTL SOLAR 2660 7 2432 3 2005 4 1584 4 1204 1 1105 0 1111
303. quantidade de servi o tem se ARAUJO 2000 e erros na apropria o e projetos mal detalhados e projetos errados e altera es de projetos dentre outras A aquisi o de materiais deve ser t cnica e n o apenas pelo pre o da unidade O envolvimento do arquiteto e do engenheiro neste ponto fundamental Deve se fazer uma programa o correta de quanto se consumir de cada material e n o descuidar da estocagem e movimenta o dos mesmos Estes ltimos dizem respeito ao projeto do canteiro de obras algo que at hoje pouco investido e talvez seja um diferencial para as empresas Ter equipamentos adequados oper rios treinados e motivados 13 Gerald DAVIS amp Fran oise SZIGETI apud RHEINGANTZ 2000 66 2 imprescind vel Ou seja a gest o na obra essencial precisa se do arquiteto e do engenheiro assumindo o seu papel estar diariamente na obra se poss vel tomando decis es no local Quanto quest o do entulho este deve ser reaproveitado na pr pria obra atrav s de um gerenciamento de res duos Ou se n o for poss vel o aproveitamento total a parte restante deve ser vendida para sucatas ou repassada a catadores ou olarias Reduzindo desta forma a agress o ao meio ambiente Diante destes fatos faz se necess rio analisar a efici ncia econ mica da redu o destes res duos estabelecer metas elaborar um plano de a o e implement lo Melhorar a efici ncia de utiliza o de mat rias pr
304. quitetura ser o analisados e receber o etiquetas com gradua es de acordo com o consumo de energia Procel Edifica Plano de A o para Efici ncia Energ tica em Edifica es visa construir as bases necess rias para racionalizar o consumo de energia nas edifica es no Brasil Em uma de suas vertente de a o Subs dios Regulamenta o s o determinados os par metros referenciais para verifica o do n vel de efici ncia energ tica de edifica es Nesta vertente desenvolveu se o Regulamento T cnico da Qualidade do N vel de Efici ncia Energ tica de Edif cios Comerciais de Servi os e P blicos RTQ C e seus documentos complementares como o Regulamento de Avalia o da Conformidade do N vel de Efici ncia Energ tica de Edif cios Comerciais de Servi os e P blicos RAC C ambos publicados pelo Inmetro e o Manual para aplica o do RTQ C O RTQ C cont m os quesitos necess rios para classifica o do n vel de efici ncia energ tica do edif cio O RAC C apresenta o processo de avalia o das caracter sticas do edif cio para etiquetagem junto ao Laborat rio de Inspe o acreditado pelo Inmetro o documento que permite ao edif cio obter a Etiqueta Nacional de Conserva o de Energia ENCE do Inmetro formado por duas etapas de avalia o etapa de projeto e etapa de inspe o do edif cio constru do onde se obt m a autoriza o para uso da etiqueta do Inmetro 44 Para receber a etiqueta
305. r Systems Editor de sistemas Fig 3 10 Central Plant Editors Fig 3 11 HVAC System and Plant Editors Fig 3 12 Supply fan Fig 3 13 Cooling Fig 3 14 Folder Zone Air Editor de zoneamento de ar Fig 3 15 Day Schedules Folder Biblioteca de perfis de utiliza o Fig 3 16 Holidays Folder Biblioteca de perfis de utiliza o Fig 3 17 Schedules Folder Biblioteca de perfis de utiliza o Fig 3 18 Occupancies Folder Biblioteca de perfis de utiliza o Fig 3 19 Climate Editor Biblioteca de arquivos clim ticos Fig 3 20 Constructions Folder Biblioteca de dados construtivos Fig 3 21 Fenestrations Editor Editor de vidros Fig 3 22 Miscellaneus Energy Use for Base Case Fig 4 1 Implanta o da edifica o no lote Fig 4 2 Localiza o da edifica o na malha urbana Fig 4 3 Vista externa das fachadas bloco 4 Citta Office Fig 4 4 Fachada e corte do bloco E Citta Office Fig 4 5 Sombreamento por elementos externos a edifica o Fig 4 6 Carta solar para orienta o de 5 Fig 4 7 Carta solar para orienta o de 95 Fig 4 8 Carta solar para orienta o de 185 Fig 4 9 Carta solar para orienta o de 275 13 60 60 63 112 115 116 117 119 121 122 123 136 140 141 143 144 145 146 148 149 150 151 152 152 153 155 156 157 158 159 160 162 164 167 168 169 169 171 196 196 196 196 LISTA DE TABELAS Tabela 1 1 Equivalente num rico
306. r com facilidade no ambiente atrav s dos vidros mas n o pode ser eliminada atrav s desse mesmo componente Fato que precisa ser considerado pois esse um dos motivos do denominado efeito estufa A parcela de UV n o representa uma fonte de calor e tampouco uma fonte de luz mas deve ser evitada porque compromete a durabilidade dos materiais A parcela de radia o vis vel do espectro LV representa apenas uma fonte de luz Esta faixa do espectro para a qual o olho humano sens vel garante as condi es de ilumina o natural dos ambientes assim como o contato entre o meio externo e o interior das edifica es A parcela de infravermelho pr ximo IV representa apenas uma fonte de calor e n o pode ser captada pelo olho humano Cada uma dessas tr s categorias de radia o quando incidem sobre um componente transl cido transparente absorvida refletida e transmitida em fun o das caracter sticas do componente A parte correspondente transmiss o da radia o 264 incidente depende da composi o qu mica do vidro cor e presen a de pel culas e deveria ser especificado em fun o do espectro incluindo o UV LV e IV Com a indica o pelos fabricantes do valor de transmiss o para todas as faixas do espectro poss vel fazer uma avalia o criteriosa quanto ao vidro mais adequado em cada caso Com tais dados determinando se a parcela l quida de luz da faixa do vis vel sobre a transmiss o total e denominando
307. r este problema ambiental e pode ser objetivo de programas internacionais com esta preocupa o A busca de estilos de desenvolvimento menos intensivos em energia atrav s da promo o de amplas pol ticas de conserva o de energia cada vez mais necess ria Visto que existem impactos ambientais significativos associados a todas as fontes de energia Bem como faz se necess rio a participa o da sociedade na avalia o e aceita o dos riscos tecnol gicos e ambientais O aumento da efici ncia energ tica e a conseq ente redu o do consumo de energia permitem humanidade ganhar tempo podendo decidir diante de uma gama de tecnologia como o desenvolvimento de novas energias e renov veis de um programa nuclear mais seguro de tecnologias de redu o de emiss es de CO2 etc Tudo isso em presen a de uma melhor informa o sobre os risos clim ticos reais O consenso de que a redu o da intensidade energ tica da economia atualmente a maneira mais eficaz de preservar o meio ambiente e evitar a pilhagem do patrim nio natural al m dessas vantagens o uso mais eficiente da energia fundamenta se pela economia de investimentos e contribui o ao desenvolvimento aumentando a qualidade e a produtividade A efici ncia energ tica se consubstancia como fator decisivo de gest o de impactos e riscos ambientais Entretanto fundamental o questionamento sobre a viabilidade de um modelo de desenvolvimento menos intensivo
308. r os v rios fatores de desempenho tais como o conforto t rmico estanqueidade ac stica durabilidade e facilidade de manuten o Ressalta que no Brasil a especialidade tem sido a rea de conforto ambiental e economia de energia sendo importante definir o uso a que se destina o edif cio e o clima da regi o em que o mesmo est implantado CORR A 1995 Entre os adeptos de que o edif cio de alta tecnologia deve possuir mais que a automa o predial tamb m um projeto de arquitetura bem elaborado contam os seguintes aspectos orienta o das fachadas com rela o ao sol o material de revestimento a in rcia t rmica do referido material a cor da fachada o aproveitamento da luz e ventila o naturais S o elementos importantes para o desempenho energ tico do edif cio Um edif cio com pele de vidro em S o Paulo jamais ser eficiente do ponto de vista energ tico por melhor que sejam os controles instalados Um pr dio com essa arquitetura ir acumular calor o tempo todo e portanto vai se gastar uma fortuna em ar condicionado para retirar esse calor l de dentro CASTRO 1994 Segundo Marcos Kahn KB Engenharia o projeto inteligente deve propiciar uma flexibilidade para altera o nas instala es Recursos como pisos elevados pre cablagem l mpadas economizadoras reatores eletr nicos controles localizados para as 18 IPT Instituto de Pesquisa Tecnol gica 78 lumin rias ou dimeriza o s o eleme
309. ra ada dos edif cios Os m veis permitem a sua regulagem para aumentar ou diminuir a insola o no c modo O brise soleil um mecanismo de controle solar e lum nico que define a proposta est tico formal do projeto podendo gerar solu es arquitet nicas interessantes Ap s a crise energ tica de 1973 o custo da energia a emiss o de gases na atmosfera e os impactos ambientais vivenciados atualmente torna se importante estabelecer crit rios de projeto que garantam arquitetura uma identifica o maior com o lugar considerando o indiv duo de forma a necessitar menos de equipamentos tecnol gicos para garantir condi es de conforto Todos esses fatores est o for ando uma mudan a de h bitos O principal motivo estimulador desta volta ao passado a ser considerado a diminui o do custo de manuten o do edif cio como resultado do menor consumo de energia el trica YEANG et al 1994 Conforme observa Lim in RHEINGANTZ 2000 a utiliza o da energia 37 um dos fatores de maior import ncia quanto procura por loca o desses espa os os outros s o localiza o data da constru o dimens es estacionamento e diferencial Al m disso projetar edif cios mais confort veis e integrados ao meio ambiente bem visto pela opini o p blica Por estes motivos observa se que ultimamente a import ncia do clima aplicado no projeto vem aumentando significativamente e t m se tornado tema de estudo para di
310. ranas respirat rias dos animais e dos seres humanos Com rela o ao ciclo da gua as atividades humanas tendem a aumentar a taxa de escoamento atrav s da pavimenta o da terra da canaliza o dos rios da 7 Zu O teorema de Illich ilustra o assunto no qual o desenvolvimento da t cnica ou da educa o ou da medicina era satisfat rio no in cio um aumento de sua quantidade propiciando uma melhor qualidade de vida em seguida atinge se um limite critico a partir do qual um aumento de quantidade provoca uma 31 compacta o do solo reduzindo o recarregamento das guas subterr neas No ciclo do f sforo as atividades humanas aceleram a perda de f sforo alterando seu ciclo Os problemas ambientais que j se enfrentam atualmente tendem a se agravar para situa es extremamente complicadas j no s culo XXI cuja solu o baseia se mais na preven o do que na aplica o de a es corretivas A solu o preventiva abrange muitos elementos e sua aplica o complexa mas por outro lado implica em redu o de custos e impactos ambientais para a sociedade Nesses termos o edif cio projetado aplicando princ pios da arquitetura bioclim tica visando melhorar a efici ncia energ tica enquadra se como uma estrat gia preventiva A quest o da degrada o ambiental muito importante numa inst ncia que abala o potencial de desenvolvimento futuro e imp e um problema tico em rela o ao que S
311. rcela da demanda de eletricidade as outras fontes de energia para a gera o el trica no mundo s o o petr leo e o carv o mineral ambas n o renov veis e poluentes Outras fontes energ ticas existentes como a energia e lica s o utilizadas em menor escala devido a uma serie de limita es H ainda em escala muito pequena a energia das mar s e a energia geot rmica sendo que essas duas ltimas n o s o utilizadas no Brasil Os equipamentos e sistemas para aproveitamento da energia solar vem registrando uma queda de pre os acentuada nas ltimas d cadas devido aos progressos na tecnologia de c lulas fotovoltaicas mas ainda n o comercialmente competitiva para gera o de eletricidade em grande escala A alternativa encontrada pelos pa ses industrializados foi o aumento da efici ncia energ tica no uso da energia Esta representa hoje a op o mais segura dispon vel diante das incertezas no curto prazo e das tend ncias de aumento a longo prazo dos pre os da energia al m de minimizar os impactos ambientais do sistema energ tico La Rovere 2002 11 Contudo o estudo das atividades humanas demonstra que a tecnologia n o a vari vel mais importante nos sistemas energ ticos porque eles se submetem a duas influ ncias muito fortes que n o conseguem subjugar a forma o das sociedades e as leis da biosfera Hoje a biosfera encontra se em estado de perigo devido principalmente a duas raz es os riscos de a
312. re a superf cie do teto e em alguns casos podem ser embutidas Abertas Podem ser encontradas com ou sem elementos de controle de luz Apresentam rendimentos superiores aos das lumin rias fechadas F cil manuten o Podem ser fixadas sobre as superf cie do teto ou suspensas Spots S o utilizadas com v rios tipos de l mpadas incandescentes refletoras ou coloridas Utilizados para ilumina o direcional do fluxo luminoso F cil manuten o Podem ser fixados sobre as superf cies ou embutidos Projetores Encontrados em v rios tamanhos Apresentam bom rendimento luminoso S o fixados sobre as superf cies ou suspensos Podem ser usados com l mpadas incandescentes comuns at l mpadas a vapor de s dio F cil manuten o dependendo das condi es do local Com a melhoria das condi es do ambiente pode se reduzir o gasto de energia com ilumina o sem preju zo do conforto visual alguns itens s o especialmente importantes tais como NOGUEIRA et al 2004 manter sempre limpos os sistemas de ilumina o evita reduzir a intensidade do fluxo luminoso as paredes tetos e pisos utilizar cores claras pois refletem melhor a luz 109 quando for necess rio a instala o de divis rias estas devem ser baixas para reduzir a absor o de luz e permitir o uso da luz nas reas adjacentes utilizar mobili rios com cores claras que n o tenham superf cies brilhantes ou que n
313. rgia com a compra de produtos eficientes V se ainda que 55 3 dos estabelecimentos informaram que recebem informa es sobre conserva o de energia e o meio mais citado a conta de luz 84 1 Das empresas pesquisadas na LIGHT 100 s o estabelecimentos comerciais e prestadores de servi os No geral 51 7 dos estabelecimentos s o classificados como micro neg cios Em geral 70 8 dos estabelecimentos funcionam de 6 a 7 dias por semana Em 18 3 dos estabelecimentos pesquisados os custos com energia el trica representam menos de 25 do custo total da empresa apenas em 1 7 o custo com energia el trica est acima de 25 do custo 12 total pois cerca de 80 dos entrevistados n o souberam ou n o responderam a esta quest o Questionados sobre os sistemas que contribuem significativamente para o consumo de energia el trica 57 5 citaram m quinas e motores el tricos e 48 3 citaram equipamentos de escrit rio Foram citados ainda sistemas de ar condicionado 45 e eletrodom sticos 43 3 V se ainda que 52 5 dos estabelecimentos afirmam controlar os gastos com energia el trica observando o total da conta no final do m s e que 36 7 afirmaram que n o gerenciam estes gastos Quanto ao n vel de utiliza o da eletricidade as respostas indicam n vel intenso de utiliza o de segunda a domingo A utiliza o de eletricidade segundo a esta o do ano tamb m mostra uso intenso nas 4 esta es No geral 67 5 dos
314. rgia el trica KWh entre o caso base e fechamento trepadeiras t rreo blocos A e B Tabela 4 40 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e cooling desligado CPD e terreo9 split Tabela 4 41 Resultados das outras alternativas simuladas Tabela 4 42 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e somat rio das alternativas vi veis Tabela 4 43 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e alternativas novo projeto Tabela 4 44 Resultados das alternativas combinadas Tabela 5 1 F rmulas relativas ao fator solar fluxo t rmico por condu o ganho solar pelo vidro e ganho solar total xiii 221 228 228 229 229 231 231 232 233 234 234 236 236 236 237 238 238 261 LISTA DE GR FICOS Gr fico 1 1 Evolu o do consumo de eletricidade de 1990 a 2004 Gr fico 1 2 Composi o setorial do consumo de eletricidade Gr fico 1 3 Consumo Final de eletricidade Gr fico 2 1 Oferta Interna de Energia incluindo todos os energ ticos dispon veis no BEN Gr fico 2 2 Energia El trica Estrutura da Oferta Interna Segundo a Natureza da Fonte Prim ria de Gera o Brasil 2008 Gr fico 2 3 Consumo de eletricidade em edifica es por usos finais nos setores p blico e comercial Gr fico 2 4 Participa o por Uso Final do Consumo Anual de Energia em Grandes escrit rios Americanos Gr fico 4 1 Consumo de energia el tric
315. ria Na impossibilidade de ado o desta medida a recomenda o o fechamento dessas superf cies verticais divis rias entre o ambiente interno e os prismas centrais 252 Este pode ser feito com vidro ou com vegetal p r meio de trepadeiras que apresenta a vantagem do sombreamento Estes materiais s o sugeridos em fun o da exist ncia do jardim interno no t rreo sob os prismas e p r ser um espa o de conv vio da empresa acrescentando valor a estas reas Ainda quanto ao pavimento t rreo nota se que houve uma apropria o da rea de uso comum p r parte da empresa pelo fato de ser a nica companhia a ocupar o pr dio Conseguindo um aumento de rea til de 1229 14 m em rela o aos outros blocos Foi feita uma simula o visando esclarecer uma d vida sobre o consumo de energia el trica causado pelo funcionamento de um aparelho self contained e dois splits Pois nestes ltimos que n o s o fancoils o consumo est computado na conta da empresa e n o na do condom nio Basicamente esta alternativa foi simulada para fins de calibra o do modelo mas observou se que esses aparelhos de condicionamento de ar representam um aumento consider vel na conta de energia Verifica se pelas simula es a import ncia do uso de prote es solares externas as fachadas no clima da cidade do Rio de Janeiro representando um dos maiores benef cios dentre todos os outros simulados A prote o solar externa bloqueia a radia
316. rian polis UFSC Programa de P s Gradua o em Engenharia Civil 1993 GOULART Solange LAMBERTS Roberto PEDRINI Aldomar SILVEIRA Vilmar Gridtner CATTO Alessandro Efici ncia energ tica estudo de retrofit para um edif cio comercial em Florian polis ENCAC 97 IV Encontro Nacional de Tecnologia do Ambiente Constru do Salvador 1997 291 YEANG Ken Balfour Alan et al Ken Yeang Bioclimatic Skyscrapers Artemis London Reprinted in 1998 by Ellipsis 1994 HARRIMAN M Buildings get smarter Architecture v 80 Junho 1991 HARTKOPF Volker et al Designing the Office of the Future the japonese approach to tomorrow s workplace New York John Wiley amp Sons 1993 HINRICHS R A e KLEINBACH M Energia e Meio Ambiente Tradu o da terceira edi o norte americana Tradu o t cnica Fl vio Maron Vichi Leonardo Freire de Mello S o Paulo Thomson Learning 2003 HOLDGATE M W A perspective of environmental pollution UK Cambridge University Press 1979 JANDA K B e BUSCH J F Worldwide Status of Energy Standarts for Buildings In ACEEE Summer Study on Energy Efficiency Montrey 1994 JANNUZZI G M ROMEIRO A et al Agenda el trica sustent vel 2020 estudo de cen rios para um setor el trico brasileiro eficiente seguro e competitivo WWF Brasil Bras lia 2006 p 80 KAPLAN Robert S New systems for measurement and control The engineering economist 1991 KEARNEY P
317. rica Jamaica Israel Jap o Fran a Chile Col mbia Holanda Nova Zel ndia Noruega Pol nia Esc cia Singapura Correia do Sul Su a Su cia Dinamarca Irlanda Canada Tchecolovaquia Inglaterra entre outros j existem normas e ou etiquetagem e classifica o desses pr dios No Brasil este processo est iniciando O que se constitui em um fator de est mulo para investimentos em efici ncia energ tica usualmente o custo inicial de constru o superior aos dos pr dios tradicionais compensando de alguma forma o investidor Segundo a opini o de alguns projetistas de interior de escrit rios e especialistas citado por CAPOZZI 1996 alguns problemas s o identificados em geral nos edif cios inteligentes na rela o entre rea til do pavimento tipo e a rea de carpete rea efetivamente ocupada que em alguns pr dios chega a ser inferior a 80 quando o m nimo aceit vel seria 92 outros problemas que dificultam a organiza o do layout interno s o a concep o do n cleo de servi os elevadores sanit rios reas de apoio e t cnicas a obstru o de pilares a forma irregular da planta do pavimento tipo e sanit rios fora do n cleo de servi os 80 E ainda outros problemas s o identificados citados por RHEINGANTZ 2000 previs o gen rica da malha de piso e do sistema de ar condicionado frequentemente n o coincide com o ponto exigido pelo usu rio Frederico MORAN n mero insuficiente d
318. rios 140w Tela de proje o 500w Bomba de gua servida 368w 46w 1 30h schedule de lixeira no subsolo 12h Exaustores 8952w 8952w Com rela o ilumina o importante observar que o programa n o faz distin o quanto ao tipo de l mpada A efici ncia da l mpada rendimento e fluxo luminoso n o s o computados de forma direta Sabe se que o rendimento de uma l mpada incandescente menor do que o de uma fluorescente compacta de mesma pot ncia E preciso ter este conhecimento para que o valor da pot ncia na entrada de dados corrija um pouco este tratamento dado pelo VisDOE 2 61 Iniciou se o editor de fachadas ou seja das superf cies externas dos blocos descriminando caracter sticas f sicas das janelas das fachadas e com rela o ao 186 sombreamento dos v os com esquadrias Cabe observar que na simula o deste modelo pelo fato de ter sido feita a op o por desmembrar o que seria um bloco em tr s outros criou se superf cies externas para o programa que na realidade s o internas no edif cio real Nestas reas os materiais de acabamentos das fachadas foram definidos com valor zero para os par metros referentes s janelas ou seja n o tem janela O dimensionamento e material de acabamento dessas paredes foram especificados de acordo com a situa o real e inseridos neste folder atrav s da biblioteca de dados construtivos previamente criada No subsolo foi preciso criar um artif
319. rou como a energia consumida em pr dios p blicos e comerciais no Brasil 103 Coc o Outros 8 Ilumina o 44 Refrigera o 17 Ar Condicionado 20 Gr fico 2 3 Consumo de eletricidade em edifica es por usos finais nos setores p blico e comercial Fonte GELLER 1994 Segundo pesquisa feita por AKBARI 1996 considerando a energia desagregada para cada uso final dentro das edifica es nos EUA apresenta os consumos estimados para onze tipologias prediais inclusive grandes pr dios de escrit rio situados em cinco cidades com climas costeiros dos EUA Pode se observar no gr fico 2 4 as participa es estimadas por uso final da energia nestes edif cios de escrit rio 104 Condicionamento 19 Ventilacao 15 L io Ilumina o Int Aquecimento d gua 52 0 e Eai Es Va Refrigera o a I Sao a F Ilumina o Ext Coc o 2 i Equipamentos 11 Gr fico 2 4 Participa o por Uso Final do Consumo Anual de Energia em Grandes escrit rios Americanos Fonte AKBARI et al 1996 Trabalhos como os desenvolvidos por GELLER 1994 e AKBARI 1996 permitem uma melhor compreens o da demanda e a abrang ncia das medidas de conserva o Embora GELLER tenha apresentado junto diversas tipologias o que explica em parte as diferen as entre os gr ficos por exemplo com rela o refrigera o J a pesquisa de AKBARI direcionada para tipologia pr
320. rs o 2 61 Simula o obtida ao longo de um ano t pico apresentado em base hor ria e por usos finais pode se dizer que os resultados encontrados permitem inferir que ap s uma an lise do sistema de ilumina o embora as l mpadas lumin rias e reatores sejam 249 eficientes verificou se que seria poss vel fazer algumas melhorias Tais como aumentar o n mero de interruptores instalar circuitos de ilumina o paralelos s fachadas utilizar sensor de ilumina o pr ximos s janelas associados a reatores dimeriz veis reduzir a ilumina o de fundo para patamares suficientes apenas para as circula es e utilizar sensor de presen a para acionar o sistema de ilumina o de banheiros e escadas Visando reduzir o consumo com ilumina o foram feitas duas simula es com dimmers uma antes do racionamento onde todas as lumin rias estavam utilizando duas l mpadas conforme projetado e outra depois do mesmo que corresponde situa o atual onde v rias l mpadas pr ximas as janelas se encontram desligadas Verificou se que a ilumina o representa um potencial de economia de energia el trica consider vel um dos mais altos se comparado a todos os outros itens simulados individualmente como pode ser observado na primeira e segunda simula o em torno de 9 36 e 5 87 respectivamente se comparado ao caso base Com a diminui o da utiliza o de ilumina o artificial o consumo de ar condicionado baixa reduzindo
321. rvas ind genas Devem se considerar tamb m os impactos causados pelas linhas de transmiss o de eletricidade particularmente longas no caso das hidrel tricas Segundo dados do Movimento dos Atingidos por Barragens MAB mais de um milh o de brasileiros foram deslocados devido constru o de barragens sem haver um programa adequado de acompanhamento Nesse total est o inclu das cerca de 30 mil fam lias com processos de indeniza o ou realojamento ainda pendentes A Comiss o Mundial de Barragens CMB trabalha na revis o das vantagens t cnicas e na elabora o de diretrizes internacionais para instala o de projetos na rea hidrel trica Resultados de pesquisas recentes apontam um problema a ser considerado a decomposi o org nica da biomassa submersa nos lagos das represas produz di xido 26 de carbono CO2 e metano CH4 em quantidades similares s termel tricas quando considerados per odos hist ricos relativamente pequenos menos que 100 anos Enquanto a maioria dos pa ses ricos usa preferencialmente fontes poluentes como energia nuclear carv o e g s natural o Brasil desfruta de suas bacias hidrogr ficas onde 90 da capacidade el trica instalada do pa s prov m de grandes hidrel tricas O problema que elas causam enorme impacto no meio ambiente como foi mencionado anteriormente Com um agravante pois atualmente no Brasil o potencial hidroel trico remanescente situa se na Amaz nia causando inqu
322. s relativos ao uso dessa edifica o ao longo dos anos Como inicialmente os benef cios econ micos resultantes da efici ncia energ tica n o s o atrativos pois considerado um investimento de longo prazo os investidores tendem a n o consider l Devido a estas constata es pode se concluir que quanto mais houver incentivos tanto econ micos para os empreendedores quanto dos meios de comunica o e informa es sobre impactos ambientais causados pelo uso n o racional da energia especialmente da energia el trica tratada neste trabalho melhor Despertando assim cada vez mais a mensagem que deve ser transmitida ao cliente comprador de unidades da edifica o que passaria ent o a exigir a efici ncia energ tica do edif cio como diferencial para aquisi o do mesmo Faz se fundamental a valoriza o de a es concretas estimulando o surgimento de mais profissionais especializados no assunto efici ncia energ tica e conforto ambiental capazes de fornecer consultorias subsidiando os arquitetos voltados para o projeto da edifica o Recomenda se a contrata o de profissional especialista em efici ncia energ tica como parte integrante dos projetos complementares ao 285 arquitet nico como de praxe para instala es el tricas hidr ulicas e estruturas entre outros Um ponto conclusivo que n o deve ser negligenciado a import ncia da intera o dos diversos agentes em programas do uso eficiente de ener
323. s Folder fig 3 15 utilizado para definir o expediente nos dias durante a semana disponibilizando s 24 horas definido por meio de um gr fico que permite estabelecer informa es hor rias Pode se criar mais de uma escala de utiliza o de acordo com o funcionamento da empresa lembrando que o nome deve estar sempre associado ao tipo de utiliza o Exemplificando o nome occwdcitta significa occ ocupa o wd dias da semana citta pr dio em estudo ou seja expediente de ocupa o das pessoas nos dias teis da semana Est dispon vel em tr s unidades s o elas fra o fraction ligado e desligado on off e temperatura temperature As duas primeiras op es d o condi es para que a caixa float possa ser ligada significando que o programa calcular o valor hor rio baseado em outras informa es Por exemplo pode ser utilizado no sistema de 156 condicionamento de ar para o c lculo de renova o de ar por hora em fun o de algum crit rio estabelecido Permite adicionar e apagar Schedules VisualDOE Schedule Maker Brasileirinho Brasileirinho Ojla eono a BENENE EEIE gl E PIRE D El 3 e g ZEEE MIDI E P gels l lt lt lt lt lt lt lt lt lt EG z DIE z E dita Iniciar Fig 3 16 Holidays Folder Biblioteca de perfis de utiliza o Fonte Programa VisualDOE O editor de feriados holidays folder fig 3 16 permite que se crie modifique ou apague
324. s aos primeiros relativos a outro material Todos os avisos referiam se as janelas indicando que estas eram muito altas ou n o estavam bem posicionadas verticalmente alegando por exemplo valores de altura de peitoril 1 10m das janelas com 1 30m e das molduras com 0 05m valores que somados ficam maior que a altura de 2 40m do p direito til do pavimento A identifica o deste erro causou certa dificuldade pois os dados n o foram digitados desta forma Do mesmo modo ocorreram avisos de prov veis erros nas janelas no sentido horizontal sempre que supostamente as medidas n o eram compat veis com a largura do v o Foram acertados estes novos itens descritos nos dois par grafos anteriores e a simula o rodou apresentando por m problemas com rela o ao sistema de condicionamento de ar Esse sistema foi definido preliminarmente sem compromisso de ser detalhado excessivamente pois nesta fase o objetivo principal era a verifica o dos dados de projeto geometria e todos os outros j inseridos Feito isso partiu se para os ajustes adequados e a corre o dos erros do sistema de condicionamento de ar Ap s in meras tentativas e com apoio via Internet da equipe de suporte t cnico do software no Brasil concluiu se que o problema encontrava se na defini o do sistema de condicionamento de ar No Systems Folder em Assignments foi escolhida a 209 op o Custom e ent o todas as zonas estavam listadas com um sistema para
325. s com fator solar de 0 14 em todas as fachadas Mais outras simula es foram realizadas substituindo o pano de vidro existente por diferentes tipos de vidros duplos com ar com arg nio e o vidro simples Tendo como objetivo comparar as economias geradas em fun o das caracter sticas t rmicas dos mesmos Desta forma simulou se a substitui o do vidro existente pelos vidros cujas caracter sticas t cnicas est o descritas na tabela 4 23 Decidiu se realizar simula es com dois tipos de envelopes construtivos O primeiro como no caso base com fachadas totalmente envidra adas O segundo foi desenvolvido como uma fachada padr o composta de parede de alvenaria de tijolos com janelas com a seguinte composi o 60 constru da com tijolos pintadas em cor clara interna e externamente e os restantes 40 com janelas material tradicionalmente usado nas composi es de fachadas no Rio de Janeiro Ambos os edif cios foram climatizadas artificialmente Executaram se seis simula es no segundo tipo de envelope do edif cio Nelas foram testadas diferentes composi es entre vidros materiais de constru o e trocas de ar para simular comportamento com as janelas fechadas ou parcialmente abertas O gr fico 4 5 e a tabela 4 32 mostram as simula es desenvolvidas no cen rio 2 7 Simula o Instala o de pel culas pl sticas nas fachadas na pele de vidro das fachadas e interior dos prismas a fim de verificar se a redu
326. s combinadas Do primeiro ao quarto cen rio as simula es est o desagrupadas para fins de quantifica o de cada medida proposta individualmente O objetivo principal deste trabalho analisar em detalhes as vari veis arquitet nicas que influenciam o consumo de energia el trica e a efici ncia energ tica em edif cios de escrit rios no Brasil A revis o da literatura mostra v rios trabalhos 1 da RE A calibra o consiste em comparar dados de desempenho real com os simulados a fim de corrigir as vari veis de entrada para melhorar sua fidelidade sobre estes materiais e sua rela o com a efici ncia energ tica do edif cio mas nenhum deles tem esse foco A autora compara os impactos apresentando os resultados em tabelas causados por decis es relacionadas com a ilumina o fachadas e telhado sobre o condicionamento de ar e no consumo total de energia do edif cio Espera se contribuir para esclarecer a pol mica existente em torno do tema edif cio inteligente associado arquitetura que utiliza fachadas em pele de vidro bem como a forma o de uma cultura que valorize a efici ncia energ tica nos edif cios Pretende se com esta an lise metodol gica apontar os principais aspectos relacionados ao edif cio que levam a um acr scimo significativo no consumo de energia el trica Bem como mostrar que se devidamente aplicados os par metros de efici ncia energ tica obt m se resultados vis veis e assim
327. s construtoras j est o procurando investir 61 A responsabilidade social empresarial um tema de grande relev ncia nos principais centros da economia mundial Nos Estados Unidos e na Europa proliferam os fundos de investimento formados por a es de empresas socialmente respons veis O Sustainability Index da Daw Jones por exemplo enfatiza a necessidade de integra o dos fatores econ micos ambientais e sociais nas estrat gias de neg cios da empresas Normas e padr es certific veis relacionados especificamente ao tema da responsabilidade social como as normas AS 8000 rela es de trabalho e AA 1000 dialogo com partes interessadas v m ganhando crescente aceita o FLORIM e QUELHAS em ENGEVISTA 2004 Verifica se uma tend ncia principalmente em pa ses do primeiro mundo a um interesse crescente por parte dos donos do empreendimento arquitetos engenheiros e incorporadores pela melhoria da qualidade do projeto e das t cnicas de constru o bem como utiliza o das inova es tecnol gicas dentro do or amento alocado para determinada obra Segundo a analise de REIS 1996 apud LORA 2000 sobre o assunto Os consumidores principalmente no primeiro mundo est o dando prefer ncia a produtos ambientalmente sadios sobretudo os que possuem estruturas oficiais de certifica o de qualidade ambiental selos verdes mesmo que pagando pre os maiores Quando a empresa especialmente a construtora ou incor
328. s das reas comuns do pr dio e possuem suas contas pagas pelo condom nio e rateadas entre os cond minos Logo na conta de energia el trica da empresa que ocupa o edif cio este gasto referente aos consumos de energia el trica dos elevadores ilumina o externa de escadas circula es garagem exaustor dos banheiros bomba de gua servida bomba terci ria para enviar gua gelada da central de gua gelada para o pr dio consumo de gua gelada para condicionamento de 180 ar e pressuriza o de gua n o s o computados uma vez que j faturado na conta comum Devido a este fato o consumo de energia el trica do edif cio analisado n o est totalmente computado em uma nica conta O consumo total um somat rio de tr s contas diferentes Uma delas contratada pela pr pria empresa com a concession ria Light correspondendo ocupa o das salas utiliza uma tarifa de baixa tens o do tipo convencional A outra corresponde s reas comuns do pr dio conforme citado anteriormente cuja energia faturada pelo empreendimento Citta Am rica que cobra do edif cio a energia consumida de fato pois feita uma leitura no rel gio medidor aferindo de quinze em quinze dias este valor Diferentemente da anterior pois o condom nio recebe a energia el trica em alta tens o e a transforma no local por m ambas possuem a mesma unidade de medida A terceira conta de gastos condominiais onde dentre os itens inclu dos
329. s e ngulos de sombreamento nas aberturas todas as reas da envolt ria do edif cio com fechamento transl cido ou transparente tais como janelas pain is pl sticos clarab ias portas de vidro e paredes de blocos de vidro nos materiais construtivos e de acabamento das 246 paredes externas e cobertura transmit ncia t rmica cores e absort ncia de superf cies Esta analise objetiva obter as melhores condi es de projeto Desenvolvendo est analise inicial da efici ncia energ tica da edifica o pode se elaborar um projeto visando obter a classifica o A no requisito parcial envolt ria Pode se tamb m avaliar se o projeto proposto eficiente m dio ou ineficiente do ponto de vista de consumo de energia el trica decorrente do desempenho t rmico da envolt ria Como est na fase inicial o projeto pode ser reavaliado de forma a chegar ao projeto ideal dentro do contexto Os sistemas de ilumina o e condicionamento de ar podem ser avaliados em uma segunda etapa com a evolu o e o detalhamento do projeto arquitet nico Posteriormente atrav s da f rmula para a classifica o geral do edif cio calculada de acordo com a distribui o dos pesos da envolt ria 30 sistema de ilumina o 30 e sistema de condicionamento de ar 40 obt m se o n vel de certifica o desejado Este trabalho aborda o tema da efici ncia energ tica com o objetivo de mostrar meios de redu o do consumo de energia el
330. sabilidade como a troca do sistema de resfriamento e a modifica o dos materiais de constru o do pr dio indicadas para edif cios novos Essas medidas devem ser respaldadas por crit rios t cnicos considerando a vida til o custo de execu o e o per odo necess rio ao retorno do capital investido Par metros estes que em ltima an lise garantem o investimento do empreendedor em determinado projeto O custo de implementa o n o apresenta dificuldades para seu c lculo o problema quanto ao c mputo da energia poupada que exige uma complexidade um pouco maior Sendo de suma import ncia uma vez que o ressarcimento dos 132 investimentos feito a partir da economia proporcionada pela medida adotada S o diversas vari veis que interagem simultaneamente qualquer mudan a nas cargas t rmicas geradas internamente e das cargas t rmicas externas refletem no consumo de ar condicionado que tamb m interage com as condi es clim ticas Devido s intera es que ocorrem o resultado dos ganhos obtidos por medidas combinadas diferente do somat rio de ganhos obtidos por cada medida PEDRINI 1997 Usualmente problemas desse tipo envolvem c lculos matriciais e intera es que dificultam sua resolu o manual Com a populariza o dos microcomputadores pessoais e a crise do petr leo diversas ferramentas computacionais foram desenvolvidas no intuito de auxiliar engenheiros e arquitetos a analisar fen menos complexos
331. sadas para apoiar processos decis rios para arquitetos engenheiros e especialistas que lidam com o projeto de constru o do escrit rio comercial principalmente durante a fase inicial do projeto arquitet nico Op es de design tais como mudan as de orienta o e algumas solu es bioclim ticas n o podem ser adotadas depois que a constru o do edif cio estiver conclu da Al m disso como a metodologia de simula o utilizada permite uma avalia o do desempenho energ tico do edif cio tamb m se torna muito til em outras fases do projeto bem como em retrofits 4 2 METODOLOGIA E CRIT RIO DE ESCOLHA DO EDIF CIO O m todo cient fico conduz a uma reflex o cr tica sendo constitu do de diversas partes As principais seriam a postula o de um modelo fundamentado nas observa es ou medidas experimentais existentes a verifica o dos progn sticos deste modelo com respeito s observa es ou medi es ulteriores e ajustagem ou substitui o do modelo conforme as exig ncias de novas observa es FACHIN 1993 Assim sendo a ltima parte reconduz a primeira tornando a ci ncia um processo de evolu o cont nua Segundo FACHIN 1993 o conhecimento cient fico se caracteriza pela presen a do acolhimento met dico e sistem tico dos fatos da realidade sens vel atrav s de procedimentos metodol gicos tais como classifica o compara o an lise e s ntese da aplica o de m todos que o pesqui
332. sador extrai princ pios e leis que estruturam um conhecimento rigorosamente v lido e universal LAKATOS e MARCONI 2006 afirmam que h o m todo de aplica o de modo generalizado e m todos de aplica o particular Para o primeiro engloba quatro tipos indutivo dedutivo hipot tico dedutivo e o dial tico LAKATOS e MARCONI 2006 apresentam os seguintes m todos de aplica o particular ditos m todos de 126 procedimento hist rico comparativo estudo de caso estat stico tipol gico funcionalista estruturalista e etnogr fico Neste trabalho utilizado o m todo hipot tico dedutivo Este m todo se inicia pela percep o de uma lacuna nos conhecimentos acerca da qual formula hip teses e pelo processo de infer ncia dedutiva testa a predi o da ocorr ncia de fen menos abrangidos pela hip tese LAKATOS e MARCONI 2006 Estas hip teses ser o as pr prias simplifica es do modelo Neste trabalho o m todo de procedimento utilizado um estudo de caso O direcionamento deste m todo dado na obten o de descri o e compreens o completa das rela es dos fatores em cada caso FACHIN 1993 Ap s a fundamenta o te rica o modelo aplicado num estudo de campo CERVO BERVIAN 2002 de um edif cio comercial de servi os parcialmente automatizado no Estado do Rio de Janeiro visando uma redu o do consumo de energia el trica com n veis adequados de conforto bem como verificar se a arquitetura do
333. se o museu a copa e o espa o de conv vio da empresa Esta medida representa uma economia p r volta de 3 75 no consumo de energia el trica anual da edifica o Tabela 4 38 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e Cooling desligado no t rreo Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Cooling desligado no t rreo 468 782 71 259 52 996 138 298 1 204 969 36 Simula o Fechamento em vidro no t rreo blocos A e B atualmente existem tr s superf cies no bloco A e uma no bloco B que se encontram abertas para os prismas centrais Estas reas s o condicionadas artificialmente sup e se estar existindo uma grande perda de carga t rmica nestes espa os por este motivo testou se esta op o Inicialmente houve certa dificuldade para fazer este tipo de mensura o pelo fato de que o programa n o aceita a exist ncia de superf cie aberta foi definida ent o uma parede com resist ncia baixa as trocas t rmicas Quando foi substitu da esta parede 235 at ent o definida para atender os par metros do programa por uma outra em vidro simples com 3mm o consumo aumentou A parede que deveria ser quase nula com maior efusividade para simular v o aberto estava mais isolante que o vidro simples tentou se corrigir este fat
334. simula es Para proceder s simula es separaram se as modifica es em cinco cen rios s o eles altera es de cobertura no edif cio existente altera es de fachada no edif cio existente mudan a de orienta o solar do edif cio existente outras altera es no edif cio existente e alternativas combinadas Deste modo a partir do caso modelo foram realizadas simula es com o intuito de identificar a sensibilidade da edifica o estudada quanto a diversas altera es Algumas delas s o simples de serem adotadas e outras mais complexas As alternativas podem ser implementadas em futuros projetos de acordo com a an lise particular de cada caso espec fico por parte da equipe projetista Inicialmente foram executadas simula es testando cada item individualmente objetivando quantificar a representatividade de cada medida Posteriormente adotaram se medidas combinadas para verificar o desempenho energ tico da edifica o quando v rias medidas s o adotadas simultaneamente Sabe se que o somat rio da economia gerada por cada medida feita individualmente n o representa o mesmo valor de quando 215 elas s o adotadas simultaneamente pois um item interfere no outro o tratamento n o linear preciso consultar o anexo C com a biblioteca construtiva para obter se a descri o detalhada dos materiais construtivos empregados nas simula es Nas tabelas que se seguem relativas a cada simula o s o apresent
335. simultaneamente ao se planejar o desenvolvimento A evolu o do conceito de desenvolvimento foi paulatinamente sendo alterada descaracterizando a concep o de desenvolvimento como sin nimo de crescimento econ mico atribuindo vari veis qualitativas principalmente em rela o s quest es 2 O termo desenvolvimento sustent vel expressa uma abordagem mais ampla do desejo por outro processo de desenvolvimento indicado anteriormente pela Teoria do Ecodesenvolvimento Aquele contexto determinava espa o para as quest es valorativas na abordagem do processo de desenvolvimento Trouxe em si a orienta o para a satisfa o das necessidades materiais e imateriais de toda uma popula o baseado na autonomia de decis es e consciente de sua dimens o ecol gica Embora traga no seu bojo a id ia da solidariedade que marcou a vis o do ecodesenvolvimento o conceito da sustentabilidade define espectro mais largo quando compreende as dimens es ecol gica econ mica social tecnol gica cultural e pol tica 20 P sociais e ambientais em sua defini o O desenvolvimento agora n o apenas mai visto como uma medida quantitativa de crescimento econ mico de uma na o ultrapassando os limites da teoria econ mica cl ssica Equil brios ecol gicos fr geis e essenciais para a reprodu o da vida no planeta Terra podem ser destru dos pelas atividades humanas seja pela escala da emiss o dos rejeitos poluentes perturbadores d
336. sistemas pode se optar por um dos tipos de controle Sistema de Volume de Ar Constante e Temperatura Vari vel sistema convencional Sistema de Volume de Ar Vari vel e Temperatura Constante VAV No sistema convencional o ar que sai do ambiente ao circular no retorno geralmente sofre aquecimento em seu percurso devido temperatura do entre forro que normalmente possui reatores de lumin rias e outros Antes de chegar serpentina dentro da casa de m quinas este ar recebe ainda o ar externo Caso a temperatura deste ar de mistura estiver abaixo da temperatura de bulbo seco de insuflamento controlada p r um termostato faz se necess rio o resfriamento na serpentina at que o ar atinja a temperatura ideal para que possa ent o ser insuflado p r um ventilador circular pela rede de dutos e atingir o ambiente com a carga t rmica exigida 121 ar exterior ar de mistura ar de retorno dutosde de distribui o T T HAULE ventilador AP Ambiente 240C termostato FANCOIL serpentina Figura 2 6 Sistema de Volume de Ar Constante e Temperatura Vari vel Fancoil Fonte Elabora o pr pria Com rela o ao sistema de VAV este se apresenta como um sistema mais econ mico que o convencional por m na instala o devido aos seus componentes apresenta um custo mais alto As vaz es de ar que ser o distribu das para cada sala s o controladas p r registros que se fecham ou se abrem
337. so de cores claras no exterior Condicionadores de ar do tipo de janela ou unidades condensadoras de condicionadores do tipo Split devem estar sombreados permanentemente e com ventila o adequada para n o interferir em sua efici ncia Devem ser utilizados sistemas perimetrais projetados para atuar apenas sobre a carga proveniente do envelope da edifica o O ar condicionado deve ter controle da temperatura e umidade por ambiente A distribui o do ar deve ser feita por dutos separados para zonas que atendam s condi es de conforto das com requerimentos especiais de temperatura e umidade Os economizadores devem tirar proveito das condi es clim ticas exteriores Os ventiladores devem ser acionados sempre que as condi es do ar exterior forem favor veis Em edifica es com sistema de condicionamento de ar central o sistema deve ser automatizado e equipado com pelo menos um dos tipos de controle seguintes controles que podem acionar e desativar o sistema sob diferentes condi es de rotina de opera o para sete tipos de dias diferentes por semana capazes de reter a programa o e ajustes durante a falta de energia por pelo menos 10 horas incluindo um controle manual que permita a opera o tempor ria do sistema por at duas horas um sensor de ocupa o que seja capaz de desligar o sistema quando nenhum ocupante detectado por um per odo de at 30 minutos um temporizador de acionamento manual capaz de ser ajustado p
338. ssa pela serpentina sendo quantificado neste formul rio O fato de existir um cooling no fancoil gerou uma d vida pois pensou se inicialmente que fosse relativo a CAG que faz este trabalho para todo o edif cio bem como engloba todas as edifica es do Citta Am rica Como o sistema de gua gelada comum para todo o empreendimento ou seja abastece tanto as lojas do shopping quanto os seis blocos de edif cios pensou se inicialmente que ele estaria superdimensionado atendendo apenas um bloco e se tornaria ineficiente em termos de consumo de energia el trica Sendo que ap s uma an lise feita 189 em parceria com um profissional com forma o em engenharia mec nica especialista em ar condicionado e usu rio do programa chegou se a conclus o que a melhor op o seria inserir os dados do chiller e demais equipamentos da CAG conforme existente no local e deixar que o programa calculasse o volume de gua gelada a ser produzido somente para o pr dio Definiu se inicialmente um aparelho de m dia efici ncia Dx Med Eff com ar de sa da na temperatura de 11 8 C do tipo centrifugo e para todos os outros par metros foram adotados os padr es do programa Posteriormente chegou se a conclus o ap s a consultoria a um especialista como exposto no par grafo anterior que seria melhor simular um sistema de gua gelada com caracter sticas similares ao existente embora na simula o ele fosse espec fico para o edif cio em quest
339. ssa pelo vidro considerado comparado ao vidro padr o ou comum que se trata de uma lamina incolor de 3 0 mm de espessura 140 No Folder Project fig 3 2 feita a identifica o do modelo s o apresentados os dados globais da edifica o tais como o nome para o projeto em estudo name endere o address descri o sucinta do edif cio description o analista que far a simula o energ tica energy analyst a data de constru o do pr dio era built o clima dispon vel na biblioteca climate zone a tarifa el trica eletric rate se existe outro tipo de energia al m da el trica fuel rate a escala de feriados holidays set o azimute frontal front azimute o ciclo de vida do projeto project life cicle usado para analisar a viabilidade econ mica das modifica es propostas entre outros O item relativo aos feriados de grande import ncia para edif cios comerciais de escrit rios estudo de caso deste trabalho pois nos dias de feriados a ocupa o do pr dio muito baixa e n o pode ser considerado como dia de trabalho normal estes dados influenciam diretamente no c lculo do consumo de energia el trica 2 Azimute frontal corresponde ao ngulo formado pelo Norte geogr fico e a normal fachada inferior do desenho da planta baixa A fachada de baixo deve corresponder fachada principal para efeito de padroniza o Quando a normal fachada aponta para o Norte o azimute 0 para o Les
340. ssocia o da palavra incorporada pela f sica com o conceito de trabalho de origem s cio econ mica faz sentido Decorre da no o de mobilizar as for as da natureza para efetuar as tarefas de transforma o da mat ria que a for a muscular do homem encontrava dificuldades em executar 16 Dentre as fontes de energia dispon veis na natureza destaca se a energia solar Originada da fus o termonuclear no sol e transportada Terra sob a forma de radia o eletromagn tica O sol respons vel pelo desenvolvimento e manuten o da vida na Terra pode ser visto conforme a nossa escala de tempo como uma fonte de energia inesgot vel Fonte esta que deve ser integrada ao projeto de edifica es A maioria das fontes de energia hidrel trica solar e lica biomassa e combust veis f sseis podem ser consideradas como aproveitamento direto ou indireto da energia solar Tem se a energia nuclear a energia geot rmica e a energia das mar s como exce es Dentre essas fontes de energia a nuclear e a dos combust veis f sseis s o consideradas n o renov veis e poluentes existe um estoque finito que acabar num determinado tempo e as demais s o consideradas renov veis e limpas quer dizer com relativamente poucos impactos sobre o meio ambiente Sendo que n o se pode deixar de considerar as hidrel tricas com seus imensos reservat rios causando grande impacto na ocasi o de sua implanta o tais como mudan a no clima in
341. staque na lista de zonas Abaixo da caixa de assignments existem mais tr s caixas a serem definidas s o elas o editor de sistemas de condicionamento de ar HVAC Systems Editor fig 3 11 relacionado diretamente a sele o de um sistema na lista anteriormente criada em systems list o editor da central de gua gelada Central Plant Editor fig 3 10 ambos editores abrem novas fichas com diagramas onde se pode especificar com mais detalhes os componentes do sistema e o editor do sistema de aquecimento de gua Water Heating Systems Editor VisualDOE Base Case CITTAEN2 GPH Iniciar Fig 3 10 Central Plant Editors Fonte Programa VisualDOE 151 TERREDS Muse TERRED12Esc TERREOM Ele TERREDE Rece TERRED Help TERRED1O Amb TERREOS Sala TERREOS Reun TERREO4 TERREO4 Muse PR NAO 4 HVAC Systems Editor Meherio Hvac Systems Editor O O OOOO n Mri x x m x m x Iniciar 0 E E laye TYI E A m to icros PT 10 14 AM Fig 3 11 HVAC System and Plant Editors Fonte Programa VisualDOE O processo para escolha do sistema de condicionamento de ar oferecido pelo programa um pouco mais complicado HVAC Systems Editor uma vez que os nomes dos aparelhos e dos sistemas s o diferentes dos usados no Brasil Permite que se detalhem todos os elementos do mesmo preciso entender o funcionamento do sistema Ap s a sele o de uma das op es Type aparece um editor gr fico com o desenho esquem tic
342. sultado t rmico certamente ser melhor Comparando se a mesma edifica o estudo de caso com alvenaria de tijolos na cor clara absortividade de 40 PARALV e vidro incolor laminado de 6mm em 40 da rea das fachadas o consumo de energia el trica apresenta um aumento de 2 07 O que vem na contram o do senso comum de que edif cios com fachadas totalmente envidra adas consomem mais energia que uma edifica o tradicional Fato este que depende em grande parte da escolha do vidro Se forem comparadas as duas tipologias de edifica o com o mesmo tipo de vidro o edif cio tradicional consumir menos energia como foi visto nas simula es Por m o que acontece em muitos casos que quando se trabalha no edif cio tradicional com janelas o vidro especificado nem sempre eficiente N o se d a devida aten o especifica o do vidro 268 1 300 000 1 280 000 1 260 000 1 240 000 1 220 000 1 200 000 1 180 000 1 180 000 X p x vidro Emm Tijolo isopor 40 vidro mm Boportijolo 40 vidro fimm Ab 40 vidro 5508 Tijolo isopor 40 vidro 5508 Composi es de alveraria e vidro Gr fico 5 3 Gr fico comparando os resultados das simula es dos diferentes tipos de paredes e vidros Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Se o edif cio estudo de caso deste trabalho visasse classifica o do n vel de efici ncia energ tica pelo m todo desenvolvido pelo PROCEL INME
343. t nicas para o aumento da efici ncia no uso de energia el trica por edif cios comerciais Pretende ainda fazer um diagnostico energ tico sugerindo modifica es a serem implementadas com o edif cio em opera o e em novas edifica es Dentro da l gica do desenvolvimento sustent vel de compromisso com as gera es futuras respeitando o estilo arquitet nico utilizado em projetos de escrit rios atualmente no Rio de Janeiro Visando aumentar a efici ncia energ tica em edif cios s o necess rios estudos sobre o consumo por uso final da energia Esta tese aborda o edif cio comercial parcialmente automatizado e faz uma compara o deste mesmo pr dio utilizando recursos para aumentar sua efici ncia energ tica minimizando poss veis impactos ambientais Para se proceder ao estudo do consumo de energia por uso final nas edifica es t m se principalmente tr s caminhos ou metodologias s o elas c lculo estimativo medi o e simula o LOMARDO 2000 Ainda segundo LOMARDO o c lculo estimativo cont m simplifica es da realidade sendo muitas vezes indicativo til para momentos climaticamente cr ticos n o permitindo uma vis o din mica da edifica o A medi o pode ser considerada o m todo mais perfeito por m mais dispendioso pois necessita de um per odo de tempo relativamente longo com aparelhos medindo os diversos equipamentos operando simultaneamente A simula o embora contenha algumas simplific
344. t rmica e faz uma avalia o deste software de simula o usando como refer ncia diversos autores abordados durante o texto E ainda descreve os seus m dulos e caracter sticas visando facilitar sua utiliza o para usu rios n o familiarizados com o mesmo No quarto e quinto cap tulos pode se considerar que est o as maiores contribui es deste trabalho pois foi utilizado o software VisualDOE 2 61 para fazer as simula es Primeiramente feita a modelagem da edifica o no software cujo resultado foi comparado com a situa o existente a fim de fazer a calibra o Ent o posteriormente o projeto foi submetido a altera es que definam uma arquitetura mais adequada ao clima com a simula o dessas altera es a fim de quantificar o consumo de energia el trica Foram introduzidas modifica es sugeridas como medidas corretivas com o objetivo de estimar a sensibilidade das vari veis relevantes permitindo a compara o e a an lise das medidas de efici ncia energ tica O ltimo cap tulo finaliza comentando estes par metros e apresenta conclus es e recomenda es para elabora o de programas de efici ncia energ tica em edif cios comerciais climatizados utilizando a efici ncia energ tica como parte integrada do ato de projetar al m de indicar possibilidades para futuro desdobramento desta tese CAP TULO 1 ASPECTOS HIST RICOS E CONCEITUAIS RELACIONADOS COM A EFICI NCIA ENERG TICA E O MEIO AMBIENTE
345. t rreo blocos A e B Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 236 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Fechamento trepadeiras t rreo 491 643 74 839 55 640 149 649 1 245 405 blocos A e B 38 Simula o Cooling desligado no CPD e terreo9 split esta op o visa verificar o consumo de energia com condicionamento de ar da edifica o dos aparelhos que n o est o conectados a central de gua gelada Desligando se os tr s aparelhos um self contained com condensa o a ar do CPD e dois splits no t rreo que s o utilizados como refor o de carga de uma determinada sala pode se verificar a diferen a A diferen a no consumo total de energia el trica fica em 2 11 Tabela 4 40 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e cooling desligado CPD e terreo9 split Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Cooling desligado CPD e terreo9 476 303 74 420 55 307 145 836 1 225 500 split Tabela 4 41 Resultados das outras alternativas simuladas Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Caso Base Aerma Redu o Acr scimo Ar Cond Total Dimmmer 4 23
346. tamento t rmico N o existe beiral para prote o das fachadas neste pavimento 5 4 COMPARA O ENTRE O CASO DE REFER NCIA MEDIDO E O CASO SIMULADO DE BASE A CALIBRA O Segundo pode se verificar nos resultados das simula es pelas curvas de carga t rmica relativa ao consumo de ar condicionado durante o ano os meses de ver o s o os mais cr ticos para obten o de conforto t rmico O sistema de condicionamento de ar respons vel por uma parcela significativa do total de energia el trica consumido no 198 edif cio em estudo em torno de 63 gr fico 4 1 N o existem problemas espec ficos de ac stica Consumo de energia por uso final m Condicionamento de ar Ellumina o O Outros equipamentos Gr fico 4 1 Consumo de energia el trica por uso final com base na simula o Fonte Elaborado pela pesquisadora Os gr ficos 4 2 e 4 3 mostram o total anual de energia el trica em kWh m consumido pelo edif cio de escrit rios estudo de caso deste trabalho O gr fico 4 2 mostra os resultados da simula o em kWh m por m s e o gr fico 4 3 mostra o consumo de energia el trica por usos finais separados por categorias em condi es quase reais ao do edif cio existente 199 18 5 18 17 5 1 q Bi NR i T E E E B E E Es ELER E Nano BEE FEGE SEE 14 Jan Fev Mar Apr May Jun Jul Aug Set Oct Nov Dec Months Gr fico 4 2 Consumo mensal de eletricidade em kWh m Fonte Elaborado pela p
347. te 90 para o Oeste 270 e para o Sul 180 O ngulo sempre medido no sentido hor rio em graus MAIA 2002 141 8 PISOCARPETE Citta v PISOFRIO Citta PISOCARPETE Citta PARALY Citta Level 2 e 4 E Iniciar jNESS Gi dia Gral ver r ntol pT amp pi gt 10 09AM Fig 3 3 Folder Blocks Editor de blocos Fonte Programa VisualDOE No Folder Blocks fig 3 3 editor de blocos a caracteriza o geom trica da arquitetura do pr dio e os dados construtivos s o definidos Existe uma s rie de formas de blocos predefinidas e a op o de importar a forma de arquivos CAD que feita inserindo o cone de custom block editor no quadrado de vista plana ou plan view localizado a esquerda da tela Quando esta ltima op o for utilizada preciso chamar o arquivo salvo em formato dxf que contem a geometria feita com pol gono estes pol gonos configuram as zonas e s o inseridos um a um pelas suas coordenadas X e Y correspondentes ao v rtice inferior esquerdo s o agrupados formando um bloco Modifica es acr scimos e at mesmo apagar por completo um bloco s o a es que podem ser feitas ao longo da modelagem 142 O nome do bloco name deve estar associado ao crit rio de cria o do mesmo de modo a facilitar a opera o do modelo posteriormente Por exemplo deve se fazer uma correspond ncia entre os andares do edif cio com o nome do bloco o t rreo teria o nome de
348. temas servi os e gerenciamento edif cios que possuem um bom e atualizado projeto e uma constru o racional e econ mica ou aqueles que s o bem projetados e constru dos levando se em conta as exig ncias de uso e evolu o tecnol gica Entre os especialistas na rea de automa o predial consultores de sistemas e de profissionais na elabora o de projetos de edif cios na opini o de uns o problema esta restrito a alta tecnologia h os que pensam que o edif cio inteligente surge a partir da defini o de seus prop sitos e concep o e os que se encontram em uma posi o intermediaria entre ambos acreditam que o edif cio inteligente envolve tanto a alta tecnologia quanto seus prop sitos e concep o Em geral acreditam ser uma forma irrevers vel de agregar valor s edifica es RHEINGANTZ 2000 16 Intelligence Buildings Institute 17 Associa o Brasileira de Constru o Industrializada T11 Segundo especialistas internacionais citados por CORR A 1995 40 da intelig ncia do edif cio correspondem automa o predial os outros 60 cabem aos projetos de estrutura e arquitetura O projeto tem que possuir solu es inteligentes De acordo com Giusepe Levay para que um projeto seja considerado inteligente preciso que o custo final ap s 50 anos de uso seja o mais baixo com o maior ndice de produtividade poss vel CORR A 1995 Para Maria Akutsu IPT a concep o do pr dio deve considera
349. tiladores Total Caso base 150 093 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Somat rio das 105 286 398 005 62 039 46 232 119 398 1 054 483 alternativas vi veis b Somat rio das alternativas sugeridas para novo projeto Esta simula o testa v rias alternativas como a anterior a diferen a esta no acr scimo de mudan as que s podem ser adotadas em um novo projeto Utiliza o caso base e todas as altera es descritas na simula o anterior al m das seguintes substitui o da laje da cobertura e double clear SSO8 Argon vidro eficiente nas fachadas Se fossem adotadas todas estas medidas a economia conseguida ficaria em torno de 17 53 do total de energia el trica consumida anualmente pela edifica o 238 Tabela 4 43 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e alternativas novo projeto Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Lights Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 150 093 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Alternativas novo 106 516 385 378 59 828 44 586 112 613 1 032 462 projeto Tabela 4 44 Resultados das alternativas combinadas Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Caso Base A ERAS Redu o Acr scimo Ar Cond Total Somat rio das alternativas vi veis 19 59 15 78 Alternativas novo projeto 22 58 1
350. tivar o setor privado a investir num futuro energ tico sustent vel Uma grande variedade de tecnologias para a conserva o de energia est dispon vel comercialmente no Brasil Algumas outras tecnologias j est o dispon veis mas ainda passam por desenvolvimento e aperfei oamento Podem se distinguir quadro grandes setores a ind stria o com rcio o transporte e as resid ncias Cada um desses setores indica um panorama diferente de uso de energia Assim cada um representa alternativas para aumentar sua efici ncia energ tica Neste trabalho aborda se o setor do com rcio especialmente os edif cios de servi os Os setores p blico e comercial usam principalmente eletricidade como forma de energia para satisfazer suas necessidades Os consumidores de baixa tens o no setor de servi os pagam a mais alta tarifa de eletricidade do Brasil que proporciona um grande incentivo conserva o de energia A utiliza o principal da eletricidade apresentada por ilumina o condicionamento de ar e refrigera o GUELLER 1994 Existe um potencial grande de economizar eletricidade nestes setores Ultimamente alguns progressos no aumento da efici ncia principalmente na ilumina o foram feitos A ilumina o excessiva comum no Brasil Muitos pr dios p blicos possuem densidade de ilumina o de 45 W m onde 10 W m seriam considerados suficientes GUELLER 1994 41 As edifica es dos setores residencial comercial e p b
351. to que possuem caracter sticas nicas Podem existir sim algumas tipologias associadas ao clima mas n o existe uma geometria universal a ser aplicada Em clima tropical mido caso do Rio de Janeiro deve se evitar a exposi o solar direta no envolt rio do pr dio pois n o interessante para o conforto higrot rmico interno De forma a diminuir a carga t rmica especialmente no ver o recebida do exterior e minimizar a necessidade do uso do ar condicionado A maioria das grandes cidades brasileiras em geral se localizam no litoral recebendo as influ ncias da massa d gua do oceano em seu clima com efeitos diretos na conserva o de energia e tamb m nos n veis de conforto dos usu rios A forma da edifica o e os materiais escolhidos devem evitar os efeitos patol gicos desenvolvidos nas constru es devido condensa o e umidade do ar A arquitetura brasileira se utiliza de mesclas para moldar seus componentes As paredes s o muitas vezes compostas de blocos de alvenaria e as coberturas de telhas 97 cer micas requerendo mais m o de obra especializada em sua execu o do que a arquitetura realizada com componentes pr fabricados LOMARDO 2000 3 3 2 Gerenciamento dos sistemas de ilumina o condicionamento de ar bombeamento de gua e de transporte vertical O uso de controles e dispositivos de ilumina o que integrem os sistemas naturais e artificiais devem ser estimulados A ilumina o deve s
352. to pr vio Os projetos arquitet nicos devem ser feitos de maneira a minimizar custos decorrentes de situa es improvisadas O projeto deve evitar o desperd cio de energia el trica de materiais de m o de obra e considerar o meio no qual est sendo inserido O uso da energia deve ser considerado desde a fase inicial do projeto aonde determinadas solu es tem um impacto bem mais significativo no consumo energ tico do que outros Erros cometidos nesta fase acarretam preju zos ambientais econ micos e sociais futuros Decis es de ltima hora e mudan as repentinas podem provocar um re trabalho causando um aumento de custo uma inefici ncia e at mesmo em casos extremos torn lo inteiramente inapr priado A fase de programa no projeto de arquitetura precisa considerar o uso eficiente da energia a equipe deve ser capaz de tomar decis es integradas de forma a minimizar custos tanto de constru o como de opera o atingindo um n vel satisfat rio de conforto e efici ncia energ tica no ambiente Este posicionamento inicial direcionar positivamente os outros consultores que fazem os projetos complementares como de instala es el tricas elevadores e ar condicionado de forma a atingir um melhor desempenho energ tico da edifica o A localiza o da edifica o um fator determinante a posi o geogr fica sua latitude est relacionada com as temperaturas a maior influ ncia do clima no pr dio Os outros fat
353. tui o piso da cobertura em 492 449 74 568 55 425 149 250 1 245 326 cer mica por vegeta o 6 Simula o Inclus o de duas placas de isopor na laje de piso da cobertura substitui o da laje da cobertura pisofrio citta pelo pisofrioefic citta A principal modifica o em sua composi o foi o acr scimo de isopor em placa com 10cm de expessura acima e abaixo da laje coberto com argamassa de cimento de 2cm em ambos os lados com camada de ar abaixo da laje Esta modifica o proporciona uma redu o de 0 54 no consumo de energia el trica do edif cio Foi feita a simula o substituindo o piso da cobertura principalmente pelo fato do terra o ser descoberto e exposto radia o solar direta por um mais eficiente O piso existente composto de contrapiso de 5cm revestido com cer mica antiderrapante externamente e laje estrutural de concreto armado com 10cm cor clara Internamente possui teto com plenum para retorno do ar condicionado A modifica o proposta acrescenta em sua composi o uma placa de isopor acima e uma abaixo da laje com argamassa de cimento de 2cm em ambos os lados Tabela 4 19 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e substitui o da laje da cobertura Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878
354. tura do ar da ordem de 10 a 15 C que reduz o rendimento da instala o Os condensadores a gua s o geralmente tubo e carca a Quando utilizada a gua a eleva o de temperatura da mesma da ordem de 5 a 10 C para atingir a temperatura de condensa o A gua depois de passar pelo condensador pode ser recuperada por meio de uma torre de arrefecimento que baixa a temperatura da gua e promove sua circula o e Expans o Para diminuir a press o do l quido refrigerante vindo do condensador at o evaporador usa se um dispositivo de controle chamado v lvula de expans o ou tubo capilar Neste processo a press o reduzida enquanto a entalpia permanece constante Pela v lvula de expans o o l quido obtido no condensador pode ser colocado press o de vaporiza o compat vel com a temperatura de refrigera o desejada voltando a ser vaporizado Evaporador v lvula de expans o serpentina de resfriamento filtro linha de l quido compressor Condensador AVANVA NANA NANA NAS A VAVAVA VA VA VA VA VA VA VA VA VA V VAV VA recipiente com l quido refrigerante Figura 2 2 Conjunto de elementos ligados em circuito fechado no ciclo de refrigera o representa o esquem tica 116 Fonte Elabora o pr pria dutos de distribui o LJ RE Lo dutos de retorno 4 4 4 serpentina de resfriamento ventilador Figura 2 3 Ciclo do Ar representa o esquem tica Fonte E
355. udo de caso deste trabalho Resolvido o telhado partiu se para a cobertura Tabela 4 10 Modelo teste com janelas comparativo de consumo de energia el trica em fun o do teto do terceiro pavimento Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Caracter sticas do modelo Consumo de energia Pleno Tipo de Cobertura el trica em Kwh Sim PISOFRIO Citta 1 826 730 Sim Lixo PISOFRIO Citta 1 825 956 N o PISOFRIO Citta 1 942 267 207 N o Lixo PISOFRIO Citta 2 027 747 PISOFRIO Citta representa o teto do terceiro pavimento piso do terra o descoberto utilizado para fazer a simula o constitu do de piso cer mico argamassa de enchimento com 7cm e concreto estrutural de 16cm como existente no edif cio estudo de caso E o Lixo PISOFRIO Citta utiliza o mesmo material com acr scimo de uma camada de poliestireno expandido de 3 8cm abaixo destes materiais descritos anteriormente Como o consumo de energia el trica subiu bastante mesmo usando o Lixo PISOFRIO Citta em torno de 11 testou se v rias outras composi es at que se chegou a um valor bem pr ximo do real O real representado neste modelo corresponde ao teto com pleno com o material descrito em PISOFRIO Citta Ap s a execu o de diversas simula es concluiu se que o novo material supriria a retirada do pleno de forma satisfat ria com uma pequena diferen a por volta de 1 em rela
356. ue o ar continua 216 entrando e saindo Conseguiu se com esta medida uma economia de 2 23 em rela o ao caso base Tabela 4 13 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e prote o externa para prismas centrais Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Prote o externa prismas centrais 477 158 72 886 54 203 145 972 1 223 853 2 Simula o Coloca o de p rgulas de 2 50m com vegeta o no terra o da cobertura p rgulas de concreto afastadas de 50 em 50cm com profundidade de 2 50m e utiliza o de vegeta o perene sobre as mesmas Esta op o foi feita com exterior shading ou seja um sombreamento com caracter sticas t cnicas de visible reflectance 5 e graund reflectance de 2 Com esta medida obteve se 2 65 de economia de energia el trica Tabela 4 14 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e coloca o de p rgulas com vegeta o no terra o cobertura Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 Coloca o de p rgulas de 2 50m 473 829 72 489 53 905 144 691 1 218 548 no terra o cobertura 3 Simula o P rg
357. uitetura na concep o de novas edifica es seu uso deveria ser pontual comparando uma solu o mais adequada para aquele caso para solucionar d vidas relacionadas a materiais construtivos justificar a implanta o de um sistema de condicionamento artificial com custo inicial mais alto enfim uma s rie de situa es particulares Partindo se do princ pio de que o projetista tenha conhecimento de princ pios de conforto ambiental e efici ncia energ tica na arquitetura Pois desta forma o software ser capaz de fazer simula es simples criando blocos apenas para testar determinadas vari veis sempre considerando a orienta o da edifica o no terreno A viabilidade de seu emprego para concep es arquitet nicas como desenvolvido neste trabalho aqui o edif cio foi exaustivamente detalhado consumindo um n mero grande de horas embora tenha sido utilizado para fazer um diagn stico energ tico justifica o O programa presta se para uma an lise energ tica mais profunda que deveria ser desenvolvida por um especialista em efici ncia energ tica nas edifica es Constatou se que ap s a calibra o do modelo foi poss vel testar diversas alternativas arquitet nicas visando o aumento da efici ncia no uso da energia el trica do pr dio em estudo Todas as alternativas foram quantificadas em termos de consumo de 278 energia el trica para condicionamento de ar e no total de energia el trica da edifica o fornecendo
358. ulas 4m terra o da cobertura p rgulas de concreto afastadas de 50 em 50cm com profundidade de 4 00m e utiliza o de vegeta o perene sobre as mesmas Utiliza as mesmas caracter sticas da anterior apenas aumentou se a profundidade do pergulado Conseguiu se reduzir o consumo de energia el trica anual em torno de 3 98 217 Tabela 4 15 Comparativo do consumo de energia el trica KWh entre o caso base e p rgulas 4m terra o da cobertura Fonte Elabora o pr pria a partir de dados do VisDOE 2 61 Alternativas Cooling Torre Bombas Ventiladores Total Caso base 495 889 75 381 56 041 150 933 1 251 878 P rgulas 4m terra o da cobertura 463 001 71 077 52 869 141 410 1 201 991 4 Simula o Substitui o da telha do telhado da cobertura por cobertura naturada vegeta o o telhado da casa de m quinas dos elevadores n o tem nenhuma prote o apenas uma laje em concreto concreto citta por m a rea muito pequena J o telhado da cobertura citta telhado bastante eficiente mas executou se esta simula o a fim de compar lo a uma cobertura vegetal concreto e veget citta verificando se o consumo de energia el trica em fun o desta op o Enfatiza se que o resultado encontrado na simula o menos eficiente do que na realidade se encontraria pois os dados utilizados para vegeta o s o os de terra mida conforme descrito na tabela 4 16 n o consideran
359. uma arquitetura adaptativa e interativa cunhando o termo mutualismo O uso de micro controladores para a administra o de subsistemas do pr dio em an lise est restrito aos sistemas de controle ambiental seguran a prote o contra inc ndio transporte vertical e no oferecimento de servi os de comunica o e de dados em redes locais Poderia ter ocorrido uma melhor intera o entre arquitetura e o humano se fosse considerado o sistema de ilumina o Este n o leva em conta a intera o com os usu rios j que n o permite uma regulagem do fluxo luminoso individual Uma outra falha do referido sistema n o considerar a ilumina o natural Sugere se que sejam desenvolvidos mais estudos com rela o implementa o de intelig ncia no contexto arquitet nico o que j vem ocorrendo em resposta ao desejo de aumentar as capacidades funcionais de v rios subsistemas Estes n o devem ser limitados ao desenvolvimento de vers es automatizadas de sistemas que s o comumente usados no cen rio arquitet nico mas envolver a cria o de estrat gias para aumentar a intelig ncia e as capacidades dos materiais de constru o englobando aspectos de seguran a economia efici ncia e sustentabilidade 274 6 2 CONCLUS ES QUANTO AO PROGRAMA VISUALDOE VERS O 2 61 Conclui se ap s a primeira tentativa de simular o edif cio no programa que a arquitetura do pr dio era muito complexa para o VisualDOE 2 61 O projeto co
360. unda o de terras f rteis e expuls es das popula es que ali viviam Os organismos sobre a superf cie terrestre ou perto dela recebem constantemente a radia o solar e o fluxo de radia o t rmica de grande comprimento de onda das superf cies pr ximas Os dois tipos contribuem para o ambiente clim tico temperatura evapora o de gua movimento de ar e gua mas apenas uma pequena fra o da radia o solar pode ser convertida pela fotoss ntese em energia para os componentes do ecossistema O fluxo di rio de energia t rmica dentro de um ecossistema ou recebido por organismos expostos pode ser v rias vezes maior ou consideravelmente menor do que a Z radia o solar que entra E enorme a varia o no fluxo total de radia o nos diversos 17 extratos de um ecossistema ou entre as esta es ou locais da superf cie terrestre e a distribui o dos organismos individuais responde conforme essa varia o A radia o t rmica prov m de qualquer superf cie ou objeto que esteja a uma temperatura acima do zero absoluto Isto inclui n o somente o solo a gua a vegeta o e o envelope do edif cio mas tamb m as nuvens as quais contribuem com uma quantidade substancial de energia t rmica que irradiada para os ecossistemas embaixo A varia o di ria de grande signific ncia ecol gica A gua e a biomassa tendem a reduzir as flutua es no ambiente energ tico tornando assim as condi es menos
361. v o como substituto da lenha a partir do s culo XIX o uso generalizado do petr leo junto com a eletricidade viria assentar no s culo XX as bases da moderna civiliza o industrial fundamentando grande parte da economia no uso de recursos f sseis que a natureza levou milh es de anos para produzir Depois da 2 Guerra Mundial como recurso adicional para atender expans o crescente do consumo de energia foi desenvolvido o aproveitamento tecnol gico da energia nuclear como fonte geradora de eletricidade Esta tecnologia parecia promissora para resolver os problemas da disponibilidade de energia de forma mais barata comparando se com outras fontes e relativamente limpa Por m a realidade n o comprovou isto os problemas com rela o a risco de acidentes e res duos radioativos ilustram esta situa o Os primeiros registros sobre o aumento intensivo do uso de fontes energ ticas ocorrem com a Revolu o Industrial na Europa Ocidental durante a segunda metade do s culo XVIII Com o advento das m quinas a vapor o carv o foi elevado condi o de principal fonte prim ria de energia com consequente diminui o do emprego da lenha largamente utilizada no continente europeu at meados do s culo X Antes disso o carv o mineral era usado somente para atividades dom sticas em pequena escala e o homem vivia essencialmente utilizando o fluxo de fontes renov veis de energia como o vento a gua a energia muscular e dos
362. veis de natureza cumulativa e sin rgicos Segundo BOLEA 1984 e LA ROVERE 1998 Tant a e Rn da Biota o conjunto dos seres animais e vegetais de uma regi o Aur lio 21 n o existe uma pr tica estabelecida e aceita como base para a avalia o de impactos ambientais O que existe uma s rie de metodologias Portanto as dificuldades de identifica o dos impactos ambientais de sua mensura o adequada juntamente com a subjetividade intr nseca em sua valora o criam enormes obst culos utiliza o eficaz desses instrumentos metodol gicos no processo de tomada de decis o Existe uma s rie de dificuldades relacionadas aos impactos ambientais v o desde as caracter sticas de identifica o at a quantifica o dos mesmos A quantifica o ainda mais dif cil pois envolve aspectos subjetivos diferentes grupos e opini es e o fato da deteriora o ambiental ser completamente dependente da intera o poluente meio ambiente Os danos resultantes desses impactos atingem a sa de da popula o os recursos e sistemas biol gicos o patrim nio cultural e est tico e o uso futuro dos recursos naturais Pode se dizer que o problema est principalmente relacionado ao crescimento populacional nos pa ses pobres e aos padr es de consumo n o sustent veis em longo prazo nos pa ses ricos Tal situa o est concentrando e piorando a pobreza em muitas regi es do planeta o que estressa mais ainda a
363. versas pesquisas cient ficas Arquitetos e engenheiros v m sentindo a necessidade do conhecimento de dados clim ticos com a finalidade de produzir an lises mais sofisticadas e detalhadas da edifica o Sendo que no Brasil a resposta que a edifica o dar s condi es clim ticas do local onde ser implantada ainda relegada a um segundo plano 2 5 A IMPORT NCIA DA EFICI NCIA ENERG TICA As medidas de conserva o de energia no Brasil t m historicamente sido efetivadas pelo governo federal como uma forma de enfrentar crises geradas externamente T m se como exemplo o aumento dos pre os do petr leo o risco de racionamento e o aumento das taxas de juros que afetaram as ind strias de gera o intensivas em capital A a o fora dos per odos de crise t m sido pequena Atualmente mesmo com a situa o dos suprimentos mundiais de energia encontrarem se menos cr tica a transitoriedade dessa situa o aliada aos s rios problemas ambientais associados gera o transforma o transporte e utiliza o de energia faz com que as preocupa es relacionadas ao uso eficiente da energia continuem a ser um importante componente da pol tica energ tica de qualquer pa s Ter efici ncia energ tica significa utilizar menos energia para realizar a mesma tarefa Quanto mais eficiente for o uso da energia atrav s de uma economia resulta em menos dinheiro gasto com energia por consumidores residenciais comerciais
364. z do sol est dispon vel influ ncia do 75 comportamento dos colegas de trabalho dificuldades para controlar a velocidade do vento mudan as no projeto original entre outras PEDRINI 2003 Logicamente a integra o do projeto ao clima deve levar a um edif cio com sistema misto que consumir menos energia el trica para ilumina o e condicionamento de ar j que a arquitetura otimizar o conforto higrot rmico das pessoas nestes ambientes levando a uma utiliza o passiva retardando o in cio prov vel da ilumina o e climatiza o artificiais 3 2 O EDIF CIO INTELIGENTE Com a chegada da Era Pos Industrial e a tend ncia crescente de re humanizar e customizar as rela es do mercado e os valores da sociedade em meio s crises do petr leo e ao desenvolvimento das novas tecnologias de informa o que marcaram o divisor tecnol gico dos anos 70 surgiu os chamados sistemas inteligentes que passam a ser incorporados aos edif cios RHEINGANTZ 2000 A partir da inaugura o em 1984 do edif cio da AT amp T primeiro edif cio de uso n o industrial de alta tecnologia o marketing imobili rio come a a utilizar a designa o inteligente derivada da palavra inglesa intelligence servi o de informa es atualmente consagrada no mundo inteiro para caracterizar um novo e lucrativo ramo de neg cio no mercado imobili rio o dos edif cios de alta tecnologia RHEINGANTZ 2000 Diversas s o as defini es de edif

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