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INTRODUÇÃO A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕESEM EDIFICAÇÕES GRACE CRISTINA ROEL GUTIERREZ + ROBERTA VIEIRA GONÇALVES DE SOUZA AULA 01 1[módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações PANORAMAPANORAMA 2[módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações PANORAMA MUNDIAL 8 10 12 1 .0 0 0 .0 0 0 T E P p e r ca p ita CONSUMO DE ENERGIA NO MUNDO Canadá Estados Unidos Russia Alemanha 0 2 4 6 8 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 x 1 .0 0 0 .0 0 0 T E P Alemanha Japão Inglaterra Espanha Brasil China Índia 3[módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações PANORAMA NACIONAL RELAÇÃO ENTRE PIB/CAPITA (US$/CAPITA) X CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA /CAPITA (KWH/CAPITA) EM 2011 AUSTRÁLIA CANADÁ ESTADOS UNIDOS 12000 14000 16000 18000 CONSUMO ENERGIA ELÉTRICA PER CAPITA (kWh/ CAPITA) Fonte: elaboração própria a partir de IEA (2013b, p. 48-57) AFRICA DO SUL ALEMANHA ARGENTINA AUSTRÁLIA BRASIL CHILE CHINA COREA EGITO FRANÇA HONG-KONG INDIA ITÁLIA JAPÃO MÉXICO PORTUGAL REINO UNIDO RUSSIA MUNDO 0 2000 4000 6000 8000 10000 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 PIB PER CAPITA (US$/CAPITA) 4[módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações PANORAMA NACIONAL Matriz de geração de energia elétrica no Brasil em 2012 (%) Hidráulica 75,2 Fonte: EPE, 2013 Gás Natural 8,5 Biomassa 6,3 Derivados de Petróleo 2,9 Nuclear 2,9 Outras 1,8 Carvão 1,5 Eólica 0,9 5[módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações PANORAMA NACIONAL 70 80 90 400 450 500 Residencial CRESCIMENTO DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA EM EDIFICAÇÕES X PIB 0 10 20 30 40 50 60 70 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 Ano C o n s u m o ( T W h ) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 P IB ( b il h õ e s U S $ ) Comercial Público PIB Fonte: BEN, 2003 6[módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações 4% 9% 14% C re s c im e n to Residencial PANORAMA NACIONAL CRESCIMENTO DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA / SETOR [1990 A 2002] Fonte: BEN, 2003 -16% -11% -6% -1% 4% 9 0 -9 1 9 1 -9 2 9 2 -9 3 9 3 -9 4 9 4 -9 5 9 5 -9 6 9 6 -9 7 9 7 -9 8 9 8 -9 9 9 9 -2 0 0 0 2 0 0 0 -2 0 0 1 2 0 0 1 -2 0 0 2 Período C re s c im e n to Comercial Público 7[módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações PANORAMA NACIONAL CRESCIMENTO DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL/SETOR 22% 14% 43% 13% 2001 23% 15% 40% 13% 2005 25% 15%39% 13% 2010 Residencial; 23,6% Comercial; 16,0% Público; 8,0% Setor Energético e Outros; 10,4% Industrial; 42,1% Residencial Comercial Público Setor Energético e Outros Industrial 8% 9% 8% Fonte: BEN, 2013 2012 8[módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações PANORAMA NACIONAL DECOMPOSIÇÃO DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL EM 2013 POR SETOR (%) 5,7%4,7% 0,4% SETOR ENERGÉTICO RESIDENCIAL COMERCIAL Fonte: elaboração própria a partir de EPE e MME (2014ª) 24,2% 16,3% 8,0% 40,7% COMERCIAL PÚBLICO INDUSTRIAL AGROPECUÁRIO TRANSPORTES 9[módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações PANORAMA NACIONAL CONSUMO DE ELETRICIDADE POR SETOR 24.2% 16.3% 8.0% 44.7% 1 0 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações PANORAMA NACIONAL USOS FINAIS NO SETOR RESIDENCIAL Freezer 5% Aparelho de som 3% Ar condicionado 2% Microondas 2% Standby 2% Máquina de Lavar 2% Computador 1% Fonte: Lamberts et al, 2009 Refrigerador 37% Chuveiro 19% Televisão 12% Ferro de passar 8% Iluminação 7% 5% 1 1 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações RTQ-RRTQ-R 1 2 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações RTQ-R Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética para Edificações Residenciais 1 3 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações RTQ-R • EDIFICAÇÕES UNIFAMILIARES • EDIFICAÇÕES MULTIFAMILIARES • Áreas de uso comum; • uso eventual; REQUISITOS SEGUNDO OS USOS DA EDIFICAÇÃO [Unidades Habitacionais Autônomas] • uso eventual; • uso freqüente; 1 4 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações RTQ-R PROCEDIMENTO PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA Unidades habitacionais autônomas (UHA) e edificação unifamiliar • A classificação do nível de eficiência é obtida através de uma equação que avalia os requisitos relativos a Envoltória avalia os requisitos relativos a Envoltória + Aquecimento de Água + Bonificações • Além disso, a classificação depende também da região geográfica na qual a edificação se localiza. 1 5 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações RTQ-R PROCEDIMENTO PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA Edificações multifamiliares • Neste caso, a classificação do nível de eficiência é o resultado da ponderação da classificação de todas as UHs da edificação por suas respectivas áreas úteis (AU), por suas respectivas áreas úteis (AU), excluindo terraços e varandas. 1 6 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações RTQ-R PROCEDIMENTO PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA ÁREAS DE USO COMUM Áreas comuns de uso frequente: • circulações, halls, garagens, escadas, antecâmaras, elevadores, corredores,estaciona mento de visitantes, acessos externos ou ambientes de usos similares aos citados. Os ambientes listados nestas definições não excluem outros não listados. Áreas comuns de uso eventual: • salões de festa, piscina, brinquedoteca, banheiros coletivos, bicicletário, quadra poliesportiva, sala de cinema, sala de estudo, sala de ginástica, playground, churrasqueira, sauna e demais espaços coletivos destinados ao lazer e descanso dos moradores. 1 7 RTQ-R PROCEDIMENTO PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA ÁREAS DE USO COMUM • Avaliam-se os requisitos relativos à eficiência dos sistemas de Iluminação artificial + Aquecimento de água + Elevadores + Bombas centrífugas + Equipamentos + Bonificações. • Existem outros três tipos de equações, na ausência de: Elevadores OU Áreas comuns de uso eventual OU Áreas comuns de uso eventual e de elevadores. 1 8 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações RTQ-R PROCEDIMENTO PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA O nível de eficiência de cada requisito equivale a um número de pontos correspondentes (EqNum), atribuídos conforme a tabela: EqNum A 5 B 4 C 3 D 2 E 1 1 9 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações RTQ-R PROCEDIMENTO PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA De acordo com a pontuação final obtida, é atribuída uma classificação que varia do nível A (mais eficiente) ao E (menos eficiente). Pontuação (PT) Nível de Eficiência PT ≥ 4,5 A 3,5 ≤ PT < 4,5 B Essa classificação é o resultadoda distribuição dos pesos através da equação e dos coeficientes que serão apresentados no slide 25, de acordo com a região geográfica na qual a edificação se localiza. 3,5 ≤ PT < 4,5 B 2,5 ≤ PT < 3,5 C 1,5 ≤ PT < 2,5 D PT < 1,5 E 2 0 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações VISÃO GERAL |USOS DA EDIFICAÇÃO Unidade Habitacional Autônoma [UHA] Edificações unifamiliares Edificações multifamiliares 2 1 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações VISÃO GERAL |USOS DA EDIFICAÇÃO Edificações unifamiliares Edificações multifamiliares Área de uso privado Área de uso comum 2 2 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações VISÃO GERAL |USOS DA EDIFICAÇÃO Edificações unifamiliares Edificações multifamiliares Cada unidade Edifício Completo Área de Uso Comum (ponderação) + 2 3 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações VISÃO GERAL |ENCE ETIQUETA NACIONAL DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA ENCE de projeto ENCE do edifício construído 2 4 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações VISÃO GERAL | SISTEMAS AVALIADOS Requisitos segundo os sistemas: 1. Envoltória; 2. Aquecimento de água; 3. Iluminação natural; 4. Iluminação artificial;4. Iluminação artificial; 5. Ventilação natural; 6. Ventilação mecânica; 7. Condicionamento artificial; 8. Uso racional de água para consumo; 9. Equipamentos. 2 5 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações UHA| 1.ENVOLTÓRIA PRÉ-REQUISITOS Valores para Absortância solar (α), Transmitância Térmica (U) e Capacidade Térmica (CT) em paredes e coberturas para cada Zona Bioclimática Ventilação Natural • Áreas mínimas de abertura para ventilação; • Ventilação cruzada; A • Ventilação cruzada; • Ventilação controlável, com proteções à chuva e segurança. Iluminação Natural • Mínimo 1/8 da área do piso de área de abertura em ambientes de permanência prolongada, • Mínimo 1/10 da área do piso de área de abertura em cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e banheiros. A 2 6 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações UHA | 1.ENVOLTÓRIA MÉTODO PRESCRITIVO A classificação do nível de eficiência é obtida de acordo com a região geográfica na qual a edificação se localiza, através da equação: esΒonificaçoΕqΝumΑA]a)[(1ΕqΝumΕnv)(a UHPT Equivalente Numérico Equivalente Numérico Equivalente Numérico do desempenho Térmico da Envoltória Equivalente Numérico do sistema de Aquecimento de Água Região Geográfica Envoltória (a) Aquec. de Água (1-a) Norte 0,95 0,05 Nordeste 0,90 0,10 Centro-Oeste 0,65 0,35 Sudeste 0,65 0,35 Sul 0,65 0,35 NOTA: Na existência de um sistema de aquecimento de água nas regiões Norte e Nordeste, considerar a = 0,65 2 7 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações UHA | 1.ENVOLTÓRIA MÉTODO PRESCRITIVO Edificação naturalmente ventilada • Cálculo do indicador de graus-hora para resfriamento (GHR); área de abertura para iluminação e ventilação condições de sombreamento orientação das fachadas características térmicas das superfícies opacas (absortância, capacidade térmica e transmitância térmica) • Cálculo do consumo relativo para aquecimento (CA) para ZB 1 a 4; Condicionamento artificial de ar nos dormitórios 2 8 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações UHA | 1.ENVOLTÓRIA MÉTODO PRESCRITIVO Edificação naturalmente ventilada • Determinação dos equivalentes numéricos da envoltória dos ambientes para resfriamento e aquecimento (EqNumEnvAmbResfr) e (EqNumEnvAmbA); • Determinação do equivalente numérico da envoltória para resfriamento (EqNumEnvResfr.); • Determinação do equivalente numérico da envoltória para aquecimento (EqNumEnvA); • Determinação do equivalente numérico da envoltória da UH (EqNumEnv). 2 9 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações PARA ZB 1 A 4 EqNumEnvAmbR EqNumEnvR EqNumEnvPonderação pela área Equação GHR EqNumEnvAmbA EqNumEnvA Ponderação pela área Equação CA Equação Fonte: CARLO, 2013 3 0 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações PARA ZB 4 A 8 EqNumEnvAmbR EqNumEnvR EqNumEnv Ponderação pela área Equação GHR = Fonte: CARLO, 2013 3 1 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações UHA |1.ENVOLTÓRIA MÉTODO PRESCRITIVO Edificação condicionada artificialmente • Cálculo do consumo relativo para resfriamento (CR); • Cálculo do CA para ZB 1 a 4; • Determinação do EqNumEnvAmbResfr e EqNumEnvAmbA; • Determinação EqNumEnvResfr; • Determinação EqNumEnvA; • Determinação EqNumEnv. • A eficiência da envoltória quando condicionada artificialmente é de caráter informativo • A obtenção do nível A de eficiência é obrigatória para edificações que pretendem obter a bonificação de condicionamento de ar. A 3 2 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações UHA | ENVOLTÓRIA MÉTODO DE SIMULAÇÃO PRÉ-REQUISITOS • Ventilação e Iluminação natural (idem ao prescritivo) PRÉ-REQUISITOS ESPECÍFICOS • Programa de simulação • Arquivo climático disponível em: www.eere.energy.gov www.procelinfo.com.br/etiquetagem_edificios MODELAGEM DA GEOMETRIA DA EDIFICAÇÃO [SIMULAÇÃO PARA DUAS CONDIÇÕES] • Edificação quando naturalmente ventilada (GHR) • Edificação quando condicionada artificialmente (CR e CA) 3 3 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações PRÉ-REQUISITOS • As tubulações devem ser apropriadas para sua função; • A estrutura dos reservatórios de sistema que não sejam de aquecimento solar deve apresentar resistência térmica mínima de 2,20(m²K/W). Para atingir níveis A e B UHA| SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA A B • as tubulações metálicas para água quente devem possuir isolamento térmico PROCEDIMENTOS PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA • Regiões Norte e Nordeste sem sistema de aquecimento de água Nível D, EqNumAA = 2 • Demais regiões sem sistema de aquecimento de água Nível E, EqNumAA = 1 D E 3 4 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações UHS E EDIFICAÇÕES UNIFAMILIARES | SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA PROCEDIMENTOS PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR • Os coletores instalados com orientação e ângulo de inclinação conforme normas brasileiras; • Reservatório de água quente com isolamento térmico adequado e capacidade de armazenamento compatível; Para Níveis A ou B • Coletores com ENCE A ou B ou Selo Procel, e reservatórios com Selo Procel; • Sistema com dimensionamento adequado: Volume do sistema de armazenamento Demanda de energia útil Eficiência das placas coletoras Produção energética da instalação • Comparação do dimensionamento com as características do projeto A B 3 5 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações PROCEDIMENTOS PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA SISTEMA DE AQUECIMENTO A GÁS • Aquecedores instalados em locais protegidos de intempéries e com ventilação; • Aquecedores e reservatórios que atendem às normas brasileiras; UHS E EDIFICAÇÕES UNIFAMILIARES | SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA Para Níveis A • Aquecedores com ENCE A ou B; • Sistema com dimensionamento adequado: Aquecedor a gás do tipo instantâneo Sistema de acumulação individual Sistema central coletivo a gás A 3 6 [módulo I] AULA 01 > Introdução à EficiênciaEnergética em Edificações UHS E EDIFICAÇÕES UNIFAMILIARES | SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA PROCEDIMENTOS PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA BOMBAS DE CALOR • Eficiência dos sistemas de acordo com o Coeficiente de Performance (COP), medido de acordo com as normas; COP (W/W) Nível de Eficiência • Equipamentos que utilizem os gases R134, R407 ou similares, não nocivos à natureza. COP (W/W) Nível de Eficiência COP ≥ 3,0 A 2,0 ≤ COP ≤ 3,0 B COP < 2,0 C 3 7 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações PROCEDIMENTOS PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA SISTEMA DE AQUECIMENTO ELÉTRICO • Aquecedores elétricos de passagem, de hidromassagem, chuveiros e torneiras elétricas: eficiência em função da potência do aparelho. UHA| SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA • Aquecedores elétricos por acumulação (boiler): possuir ENCE, estar de acordo com as normas e possuir timer. 3 8 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações UHA| SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA PROCEDIMENTOS PARA DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA CALDEIRAS A ÓLEO • Caldeiras que utilizem combustíveis fluidos líquidos como óleo diesel ou outros derivados de petróleo receberão classificação Nível E E 3 9 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações UHA| BONIFICAÇÕES BONIFICAÇÕES Iniciativas que aumentam a eficiência da UH poderão receber até 1 ponto na classificação geral da UH somando os pontos obtidos por meio das bonificações. Pontuação Ventilação Natural 0,40Ventilação Natural 0,40 Iluminação Natural 0,30 Uso racional de Água 0,20 Condicionamento de Ar 0,20 Iluminação Artificial 0,10 Ventiladores de teto 0,10 Refrigeradores 0,10 Medição individualizada 0,10 4 0 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações EDIFICAÇÕES MULTIFAMILIARES | CLASSIFICAÇÃO A classificação é o resultado da ponderação da classificação de suas UHs por suas respectivas áreas úteis, excluindo terraços e varandas. 4 1 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações ÁREAS DE USO COMUM • Ambientes de uso coletivo de edificações multifamiliares ou de condomínios de edificações; • Áreas comuns de uso freqüente e de uso eventual; • Não estão incluídas áreas comuns não freqüentadas pelos moradores: áreas de depósito de lixo, GLP, medidores, baterias, depósitos do condomínio, casa de máquinas, barrete, casa de bombas, subestação e gerador.casa de máquinas, barrete, casa de bombas, subestação e gerador. 4 2 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações Ventilação Iluminação Natural Iluminação Artificial Consumo de ÁguaAquecimento de Água Envoltória Refrigeradores Água Condicionamento artificial Ventiladores de teto Medição Individualizada UHA [Unidade Habitacional Autônoma] de Água Bonificações 4 3 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações Unifamiliares Uso comum Multifamiliares UHA [Unidade Habitacional Autônoma] Aquec. Água Envoltória Bonificações Ponderação das UHAs UHA Uso comum Motores Equipamentos Aquec. Água Sauna Consumo de água Ventilação Iluminação Elevadores Bombas Iluminação Iluminação UHA 1 UHA 2 ... + Ponderação das UHAs UHA n ... Bonificações Até 1 ponto Frequente 70% Eventual 30% 4 4 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações REFERÊNCIAS [Procel] Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica http://www.procelinfo.com.br/main.asp?View={89E211C6-61C2-499A-A791-DACD33A348F3} [PBE] Programa Brasileiro de Etiquetagem do INMETRO http://www2.inmetro.gov.br/pbe/ [INFOHAB] Centro de Referência e Informação em Habitação http://www.infohab.org.br/http://www.infohab.org.br/ [BEN] Site do Ministério das Minas e Energia com dados do Balanço Energético Nacional https://ben.epe.gov.br/ 4 5 [módulo I] AULA 01 > Introdução à Eficiência Energética em Edificações Introdução a eficiência energética em edificações panorama Panorama mundial Panorama nacional PANORAMA NACIONAL Panorama nacional Panorama nacional Panorama nacional Panorama nacional Panorama nacional PANORAMA NACIONAL Rtq-r RTQ-R RTQ-R RTQ-R RTQ-R RTQ-R RTQ-R RTQ-R RTQ-R VISÃO GERAL |usos da edificação VISÃO GERAL |usos da edificação VISÃO GERAL |usos da edificação VISÃO GERAL |ENCE VISÃO GERAL | sistemas AVALIADOS UHa| 1.ENVOLTÓRIA UHA | 1.ENVOLTÓRIA UHA | 1.ENVOLTÓRIA UHA | 1.ENVOLTÓRIA UHA |1.ENVOLTÓRIA UHs e EDIFICAÇÕES UNIFAMILIARES | Sistema de aquecimento de Água UHA| Sistema de aquecimento de Água EDIFICAÇÕES MULTIFAMILIARES | Classificação
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