UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

DEIVID DOS SANTOS DIAS

PEDRO FURTADO GONÇALVES DA SILVA

ESTUDO DE VIABILIDADE DA APLICAÇÃO DO PROGRAMA

PROCEL EDIFICA EM EDIFÍCIOS COMERCIAIS JÁ EXISTENTES:

ESTUDO DE CASO EM UM EDIFÍCIO COMERCIAL DE CURITIBA.

CURITIBA

2010

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

DEIVID DOS SANTOS DIAS

PEDRO FURTADO GONÇALVES DA SILVA

ORIENTADOR: PROF. VILSON R. G. R. DA SILVA, M.SC.

CO-ORIENTADOR: ANDERSON BRAGAGNOLO, ENG.

ESTUDO DE VIABILIDADE DA APLICAÇÃO DO PROGRAMA

PROCEL EDIFICA EM EDIFÍCIOS COMERCIAIS JÁ EXISTENTES:

ESTUDO DE CASO EM UM EDIFÍCIO COMERCIAL DE CURITIBA.

Trabalho de graduação apresentado à disciplina de Projeto de Graduação como requisito parcial à conclusão do curso de Graduação de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Paraná.

CURITIBA

2010

TERMO DE APROVAÇÃO

DEIVID DOS SANTOS DIAS

PEDRO FURTADO GONÇALVES DA SILVA

ESTUDO DE VIABILIDADE DA APLICAÇÃO DO PROGRAMA

PROCEL EDIFICA EM EDIFÍCIOS COMERCIAIS JÁ EXISTENTES:

ESTUDO DE CASO EM UM EDIFÍCIO COMERCIAL DE CURITIBA.

Trabalho de graduação apresentado à disciplina de Projeto de Graduação como

requisito parcial à conclusão do curso de Graduação de Engenharia Elétrica da

Universidade Federal do Paraná.

Prof. Vilson R. G. R. da Silva, M.Sc.

Prof. Ewaldo Luiz de Mattos Mehl, Dr.

Prof. Clodomiro Unsihuay Vila, Dr.

Curitiba

2010

DEDICATÓRIA

Dedico o presente Trabalho de Conclusão de Curso as seguintes pessoas:

meus pais – José e Neusa – por me darem a luz e moldar o caráter que tenho

hoje, além do imenso esforço para que pudesse chegar à tão sonhada graduação;

meu irmão – Diego – por estar sempre ao meu lado em todos os momentos de

minha vida, sorrindo, na maioria das vezes; meu tio – Clédison – por ser, talvez, a

pessoa que mais acreditou em meu potencial ao longo dos anos e a todos meus

familiares que, de alguma forma, contribuíram para que hoje eu tivesse o orgulho

de dizer que sou um “Engenheiro Eletricista”.

Meu eterno agradecimento a todos!

Deivid dos Santos Dias

Dedico o presente Trabalho de Conclusão de Curso as seguintes pessoas:

meus pais – Emerson e Dulce – por me criarem, darem-me educação e condições

para que pudesse chegar onde quis chegar; ao resto da família pelo apoio e

experiências; aos colegas que se mostraram companheiros e deram força nos

momentos difíceis; aos colegas de faculdade e estágio que me ajudaram a

entender muitos dos conhecimentos e experiências do ensino superior e a

superar as dificuldades dessa etapa final.

Pedro Furtado Gonçalves da Silva

AGRADECIMENTOS

“A Deus, pela dádiva da vida, ao Prof. Vilson Roiz, M.Sc. pela ajuda na definição

do tema do TCC, orientação e revisão, ao co-orientador Anderson Bragagnolo

pela ajuda durante a elaboração do TCC, e aos colegas de estágio e faculdade

pelo companheirismo demonstrados durante esse período.“

EPÍGRAFE

“Nenhum lugar é tão longe, desde que se queira ir.”

Clédison Aparecido dos Santos

Deivid dos Santos Dias

”As pessoas boas devem amar seus inimigos.”

Roberto Gomes Bolaños

Pedro Furtado Gonçalves da Silva

RESUMO

Este trabalho foi dividido em duas partes: Na primeira parte foi

caracterizado a proposta do programa PROCEL Edifica e suas normas para

etiquetagem de eficiência energética em edificações; Na segunda etapa foi

analisado um estudo de caso realizado em um prédio comercial de Curitiba, que

por razões de sigilo não foi identificado. A intenção de incluir o estudo de caso foi

verificar como se aplicam as normas do programa PROCEL Edifica em edifícios

comerciais e a viabilidade de realizar tais medidas em edificações já construídas.

Foram avaliadas nesse estudo as etiquetagens parciais de envoltória, iluminação

e refrigeração da área comum do edifício, e de alguns conjuntos comerciais se

utilizando das plantas arquitetônicas do prédio e medições in loco. A intenção

deste trabalho foi divulgar o programa PROCEL Edifica que é relativamente

recente, como proposta da própria Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL,

e avaliar que tipo de melhoria pode ser feita para adequar o edifício aos conceitos

de eficiência energética discutidos no programa.

Ao final damos a conclusão técnica do trabalho, demonstrando que a área

estudada possui Nível E em eficiência energética, e salientamos a dificuldade da

aplicação dos parâmetros do programa a edifícios prontos e com alguns anos de

construção.

Palavras Chave: eficiência energética, PROCEL Edifica, envoltória,

iluminação, refrigeração.

ABSTRACT

This work was divided in two parts: in the first part, we sumarized and

explain the goals of the program PROCEL Edifica, and its rules and guidances to

label a comercial building by its Energetical Efficiency. In the second part a study

of case was analysed, in a comercial building located in the city of Curitiba, that

was not identified because of sigil reasons. The goal of including a study of case

was to check if the pratical rules of the program and its application is viable, in a

building already built, in spite of the program was developed for under-construction

buidings. This part of the work also comprehend the analysis of the parcial labels

of envoltory, illumination and refrigeration applied to the building`s main hall and

some comercial rooms that we could have access to. The intentions of this work

are to make the program, which was recently elaborated, better-known; and to

evaluate what kinds of improvements could be made to the building, in order to get

better labels and to raise its energetical efficiency as a whole. At the end we give

the technical conclusion of the work, demonstrating that the area of study has

Level E of energetical efficience, and we emphasize on the difficiulties of applying

the rules and guidances of the program to an existent building.

Keywords: Energetical efficiency, PROCEL Edifica, envoltory, illumination

refrigeration.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1 - PROCEL selo 23

Figura 1.2 - Agência da Caixa Econômica Federal em Curitiba 25

Figura 1.3 - ENCE obtida pela Agência da Caixa Econômica Federal em

Curitiba 25

Figura 2.1 - Objetivos do Programa PROCEL Edifica 34

Figura 2.2 - Objetivos específicos do TCC 37

Figura 3.1 - Zoneamento bioclimático brasileiro 47

Figura 3.2 - Ambientes com apenas uma zona de iluminação 48

Figura 3.3 - Ambientes com três zonas de iluminação 48

Figura 4.1 - Método Prescritivo 50

Figura 4.2 - Método de Simulação 50

Figura 4.3 - Componentes do projeto S3E 51

Figura 4.4 - Exemplo de cobertura aparente vista do logradouro principal 55

Figura 4.5 - Exemplo de cobertura não aparente vista do logradouro principal 56

Figura 4.6 - Fluxograma de escolha de equação de IC 59

Figura 4.7 - Ilustração do cálculo de IC 62

Figura 4.8 - Exemplo de divisão de circuitos 64

Figura 4.9 - Faixa de temperatura de controle 71

Figura 4.10 - Exemplo de um sistema com recuperação de calor 73

LISTA DE TABELAS

Tabela 3.1 – Etapas do Projeto e Atividades Desenvolvidas 39

Tabela 4.1 – Tabela síntese dos pré-requisitos da envoltória 53

Tabela 4.2 – Transmitância térmica da cobertura 54

Tabela 4.3 – Síntese das exigências para transmitância térmica máxima das

paredes exteriores 54

Tabela 4.4 – Relação entre PAZ e FS 56

Tabela 4.5 – Síntese de agrupamento das zonas bioclimáticas 58

Tabela 4.6 – Fator de forma máximo e mínimo por zona bioclimática 58

Tabela 4.7 – Parâmetros de IC máximo 60

Tabela 4.8 – Parâmetros de IC mínimo 60

Tabela 4.9 – Comparação de parâmetros nas equações IC 61

Tabela 4.10 – Limite dos intervalos dos índices de eficiência 62

Tabela 4.11 – Relação entre pré-requisitos e níveis de eficiência 63

Tabela 4.12 – Relação entre áreas de ambientes e áreas de controle

independente 63

Tabela 4.13 – Eficiência mínima de condicionadores de ar para classificação dos

níveis A e B 68

Tabela 4.14 – Eficiência mínima de condicionadores de ar para classificação do

nível C 69

Tabela 4.15 – Eficiência mínima de condicionadores de ar para classificação no

nível D 70

Tabela 4.16 – Equivalente numérico para cada nível de eficiência (EqNum) 74

Tabela 4.17 – Equivalentes numéricos para ventilação natural 76

Tabela 4.18 – Classificação geral 76

Tabela 6.1 – Parâmetros para o cálculo de ICenv, ICmáxD e ICmín 89

Tabela 6.2 – Índices máximos e mínimos de IC 89

Tabela 6.3 – Dados da iluminação na área comum 90

Tabela 6.4 – Dados da iluminação nos ambientes da Sala#1 91

Tabela 6.5 – Dados da iluminação dos ambientes da Sala#2 91

Tabela 6.6 – Análise da iluminação na área comum 91

Tabela 6.7 – Análise da iluminação dos ambientes na Sala#1 92

Tabela 6.8 – Análise da iluminação dos ambientes da Sala#2 92

Tabela 6.9 – Ponderação final entre as áreas dos conjuntos 93

Tabela 6.10 – Dados dos aparelhos e das salas 94

Tabela 6.11 – Modelos de ar-condicionado usados na Sala#2 95

Tabela 6.12 – Etiquetagens e áreas analisadas 96

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO 17

1.1. AMBIENTAÇÃO 17

1.2. EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 18

1.3. PROGRAMA NACIONAL DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

– PROCEL 20

1.3.1. PROCEL SELO 22

1.3.2. PROCEL EDIFICA 23

1.4. MOTIVAÇÃO 26

1.4.1. RELEVÂNCIA DO TEMA 27

1.4.2. DIVULGAÇÃO DO PROGRAMA 29

2. OBJETIVOS 30

2.1. OBJETIVOS GERAIS 32

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 34

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 39

3.1. METODOLOGIA DE PESQUISA 39

3.2. TRABALHOS ANTERIORES 40

3.3. CONCEITOS E DEFINIÇÕES 41

3.3.1. ABERTURA 41

3.3.2. ABSORTÂNCIA TÉRMICA 41

3.3.3. AMBIENTE 42

3.3.4. ÂNGULOS DE SOMBREAMENTO AHS E AV S 42

3.3.5. ÁREA DE PROJEÇÃO DA COBERTURA E ÁREA DE PROJEÇÃO

DO EDIFÍCIO 42

3.3.6. ÁREA ÚTIL E ÁREA TOTAL 43

3.3.7. CAPACIDADE TÉRMICA 43

3.3.8. CICLO ECONOMIZADOR 43

3.3.9. COBERTURAS NÃO APARENTES 43

3.3.10. DENSIDADE DE POTENCIA DE ILUMINAÇÃO 43

3.3.11. EDIFÍCIOS COMERCIAIS OU DE SERVIÇOS 44

3.3.12. ENVOLTÓRIA 44

3.3.13. FACHADA E ORIENTAÇÃO 44

3.3.14. FATOR ALTURA E FATOR DE FORMA 45

3.3.15 FATOR SOLAR 45

3.3.16. INDICADOR DE CONSUMO 45

3.3.17. PAFT E PAZ 45

3.3.18. PAREDES EXTERNAS 46

3.3.19. RELAÇÃO CUSTO-BENEFÍCIO 46

3.3.20. TRANSMITÂNCIA TÉRMICA 46

3.3.21. ZONA BIOCLIMÁTICA 46

3.3.22. ZONA DE CONFORTO 47

3.3.23. ZONA DE ILUMINAÇÃO 47

3.3.24. ZONA TÉRMICA 48

4. MATERIAIS E MÉTODOS 49

4.1. MATERIAIS UTILIZADOS 49

4.2. SOFTWARES UTILIZADOS 50

4.3. METODOLOGIA APLICADA 52

4.3.1. ENVOLTÓRIA 52

4.3.1.1. PRÉ-REQUISITOS 52

4.3.1.2. TRANSMITÂNCIA TÉRMICA 53

4.3.1.2.1. TRANSMITÂNCIA TÉRMICA DA COBERTURA 53

4.3.1.2.2. TRANSMITÂNCIA TÉRMICA DAS PAREDES 54

4.3.1.3. CORES E ABSORTÂNCIA DA SUPERFÍCIE 55

4.3.1.4. ILUMINAÇÃO ZENITAL 56

4.3.1.5. DETERMINAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA 57

4.3.2. ILUMINAÇÃO 62

4.3.2.1. DIVISÃO DOS CIRCUITOS 63

4.3.2.2. CONTRIBUIÇÃO DA LUZ NATURAL 64

4.3.2.3. DESLIGAMENTO AUTOMÁTICO DO SISTEMA 64

4.3.2.4. ROTEIRO PARA AVALIAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA DE

ILUMINAÇÃO 65

4.3.3. CONDICIONAMENTO DE AR 66

4.3.3.1. CONDICIONADORES DE AR DO TIPO JANELA OU SPLIT66

4.3.3.2. SISTEMAS DE CONDICIONAMENTOS DE AR NÃO

REGULAMENTADOS PELO INMETRO 67

4.3.3.3. CONTROLE DE TEMPERATURA POR ZONA 71

4.3.3.4. CONTROLES E DIMENSIONAMENTO DOS SISTEMAS DE

VENTILAÇÃO 72

4.3.3.5. RECUPERAÇÃO DE CALOR 73

4.3.4. PROCEDIMENTO GERAL PARA DETERMINAÇÃO DO NÍVEL DE

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 73

5. ESTUDO DE CASO 78

5.1. FASE EXPLORATÓRIA 78

5.2. DESCRIÇÃO DO CASO 79

5.3. ANÁLISE SISTEMÁTICA 80

5.3.1. QUANTO À ENVOLTÓRIA 81

5.3.2. QUANTO À ILUMINAÇÃO 83

5.3.3. QUANTO AO CONDICIONAMENTO DE AR 84

6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 87

6.1. RESULTADOS OBTIDOS 87

6.1.1. ENVOLTÓRIA 87

6.1.2. ILUMINAÇÃO 90

6.1.3. CONDICIONAMENTO DE AR 93

6.1.3.1. ÁREA COMUM 93

6.1.3.2. SALA#1 94

6.1.3.3. SALA#2 95

6.1.3.4. ETIQUETAGEM PARCIAL DO EDIFÍCIO PARA

CONDICIONAMENTO DE AR 96

6.1.4. ETIQUETAGEM DO EDIFÍCIO ANALISADO 96

6.2. DISCUSSÕES 97

6.2.1. ASSIDUIDADE QUANTO À BIBLIOGRAFIA 97

6.2.2. ASSIDUIDADE QUANTO AOS OBJETIVOS 98

7. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 99

7.1. RESULTADOS ESPERADOS VERSUS RESULTADOS OBTIDOS 99

7.2. RECOMENDAÇÕES E PROSPECÇÕES 102

8. BIBLIOGRAFIA E DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA 104

ANEXOS 106

Lista de Siglas e Abreviaturas

Aabertura – Área de Abertura

AaberturaO – Área de Abertura Oeste

ABILUX – Associação Brasileira da Indústria de Iluminação

ABINEE – Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica

ABRAVA – Associação Brasileira de Refrigeração, Ar-Condicionado, Ventilação e

Aquecimento

AC – Área de Piso dos Ambientes Condicionados

Aenv – Área da Envoltória

Afachada – Área de Fachada

AfachadaO – Área de Fachada Oeste

AHS – Ângulo Horizontal de Sombreamento

AHSL – Ângulo Horizontal de Sombreamento Leste

AHSN – Ângulo Horizontal de Sombreamento Norte

AHSO – Ângulo Horizontal de Sombreamento Oeste

AHSS – Ângulo Horizontal de Sombreamento Sul

ANC - Área de Piso dos Ambientes Não Condicionados de Permanência

Prolongada

Apcob – Área de Projeção Horizontal da Cobertura

Ape – Área de Projeção Horizontal do Edifício

APT – Área de Piso dos Ambientes de Permanência Transitória

Atot – Área total de piso

AU – Área Útil

AVS – Ângulo Vertical de Sombreamento

AVSL – Ângulo Vertical de Sombreamento Leste

AVSN – Ângulo Vertical de Sombreamento Norte

AVSO – Ângulo Vertical de Sombreamento Oeste

AVSS – Ângulo Vertical de Sombreamento Sul

C – Capacidade Térmica

Cepel – Centro de Pesquisa de Energia Elétrica

CETRAGUA – Centro de Tecnologias Sociais para Gestão da Água

CONPET – Programa Nacional de Racionalização do Uso de Derivados de

Petróleo e do Gás Natural

CT – Capacidade Térmica de Componentes

CTCL – Centro de Tecnologia do Carvão Limpo

DPIA - Densidade de Potência de Iluminação Absoluta

DPIR - Densidade de Potência de Iluminação Relativa

DPIRF - Densidade de Potência de Iluminação Relativa Final

DPIRL - Densidade de Potência de Iluminação Relativa Limite

ELETROS – Associação Nacional de Fabricantes de Produtos Eletro-Eletrônicos

ENCE – Etiqueta Nacional de Conservação de Energia

Env – Envoltória

EqNum – Equivalente Numérico

EqNumCA – Equivalente Numérico do Sistema de Condicionamento de Ar

EqNumDPI – Equivalente Numérico de Iluminação

EqNumEnv – Equivalente Numérico de Envoltória

EqNumV – Equivalente Numérico de Ambientes Não Condicionados e/ou

Ventilados Naturalmente

FA - Fator Altura

FANTENP – Faculdade de Tecnologia de Nova Palhoça

FF - Fator de Forma

FFmín - Fator de Forma Mínimo

FINEP – Financiadora de Estudos e Projetos

FS - Fator Solar

GEF – Global Environment Facility

ICenv - Indicador de Consumo da envoltória

ICmáxD – Limite Máximo do Indicador de Consumo da envoltória

ICmín – Limite Mínimo do Indicador de Consumo da envoltória

IDEC – Instituto de Defesa do Consumidor

Inmetro – Instituto Nacional de Metrologia

IPCC – Painel Intergovernamental Sobre Mudanças Climáticas

IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas

K – Índice de Ambiente

LabEEE – Laboratório de Eficiência Energética em Edificações

MME – Ministério de Minas e Energia

PA – Potência e Cada Unidade Condicionadora

PAFO - Percentual de Área de Abertura na Fachada Oeste

PAFT - Percentual de Área de Abertura na Fachada Total

PAZ - Percentual de Abertura Zenital

POC – Percentual de Horas Ocupadas com Conforto

PROCEL – Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica

PT – Pontuação Total

RAC-C – Regulamento de Avaliação da Conformidade do Nível de Eficiência

Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos

RGR – Reserva Global de Reversão

RTQ-C – Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de

Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos

TCC – Trabalho de Conclusão de Curso

UFPR – Universidade Federal do Paraná

UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina

UV – Ultra-violeta

VAV – Volume de Ar Variável

Vtot – Volume total

ZB – Zona Bioclimática

17

1. INTRODUÇÃO

1.1. AMBIENTAÇÃO

Qualquer atividade em uma sociedade moderna somente torna-se viável

com o uso intensivo de uma ou mais formas de energia. Essa energia provém de

várias fontes como a água, o gás natural, carvão, petróleo, vento e até mesmo a

luz do sol. O consumo de energia é necessário para todas as atividades, sejam

elas residenciais comerciais ou industriais. Ao longo dos anos, a energia elétrica

se destacou frente às demais, pela facilidade de geração e transmissão. A partir

do momento que as máquinas elétricas passaram a ter uma importância elevada

na sociedade, passa a haver uma preocupação com a geração dessa energia.

Porém o consumo de energia se mostra desigual no mundo. Países ditos

industrializados consomem quase 75% dos recursos energéticos do planeta,

enquanto que a maior parte da população vive fora desses países. Grande parte

da energia gerada vem da queima de combustíveis fósseis, aumentando a

emissão de gases poluentes e do efeito estufa ao longo dos últimos anos.

Para o crescimento econômico é necessário que o cenário energético de

um país esteja no mesmo ritmo do crescimento ou então o setor de energia torna-

se um “gargalo”, impedindo que haja desenvolvimento de todos os setores. Com a

ascensão de países emergentes, o consumo se dará maior nestes países e todo

um investimento em infra-estrutura se tornará importante.

Estima-se que a demanda energética venha a duplicar nos próximos 25

anos e com isso um problema surge: o esgotamento das fontes de energia e a

questão ambiental que a geração de energia está envolvida.

Na questão ambiental, especialistas do Painel Intergovernamental Sobre

Mudanças Climáticas – IPCC – calculam que a temperatura da Terra aumente

entre 1,4 e 5,8 graus centígrados até o ano de 2100. As conseqüências seriam

dramáticas: expansão dos desertos, secas, tempestades etc.

Dentro do âmbito da engenharia que estuda entre outras áreas o uso

consciente da energia, surge o conceito de eficiência energética, aplicado em

tudo que se relaciona com geração, transmissão, distribuição e uso de energia.

18

Programas, metodologias e técnicas são desenvolvidos de forma rápida

para que possam ser aplicados com o intuito de um uso mais racional dos

recursos energéticos.

A nível nacional é recente o famoso “Apagão” de 2001 que trouxe muitos

prejuízos a economia brasileira pelo descaso ao setor energético dos anos

anteriores. Porém, tal situação serviu para alertar autoridades que um

investimento massiço no sistema de energia era fundamental para o que país

pudesse acompanhar o desenvolvimento que vinha apresentando na última

década. Sendo assim criaram-se vários programas de uso consciente de energia

que buscavam atender todos os setores da população, desde um usuário

doméstico até grandes indústrias.

O Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica – PROCEL – e o

Programa nacional da Racionalização do uso dos derivados de petróleo e do gás

natural – CONPET – são os dois principais programas brasileiros no combate ao

desperdício de energia. Destes dois organismos partem grande parte dos

programas de conscientização para toda a nação como: Programa Brasileiro de

Etiquetagem Veicular, Programa Petrobrás de Eficiência Energética, Prêmio

Nacional de Conservação e do Uso Racional de Energia, EconomizAR,

TransportAR, Programa Procel Edifica, entre outros.

Independente do programa ou da ação que seja realizada, o intuito é

sempre o mesmo, ou seja, promover o uso adequado de energia, que não seja

impactante ao meio ambiente e que favoreça o desenvolvimento econômico e

sustentável.

Diante disso o conceito de Eficiência Energética vem sendo bastante

difundido entre os especialistas da área e pretende-se, então, que toda a

comunidade seja adepta deste conceito.

1.2. EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

O processo de globalização e a instauração de uma economia altamente

competitiva vêm exigindo das empresas e da população maior eficiência em suas

atividades. O uso eficiente da energia elétrica não significa apenas uma redução

nas despesas, mas também redução nos impactos ambientais. Além disso, a

19

eficiência energética muitas vezes está ligada a melhoria na qualidade do

ambiente de trabalho e do processo produtivo.

Assim, é eficiente quem realiza um serviço ou produz um bem com

quantidades inferiores de energia; é eficiente quem usa a tecnologia a favor de

processos produtivos mais eficientes; é eficiente a indústria que busca

alternativas menos poluentes, sem com isso baixar sua produtividade; enfim, é

eficiente quem pensa de forma racional.

Enquanto a demanda por energia cresce, e os esforços para aumentar as

fontes renováveis e não renováveis de energia, os projetos de eficiência

energética surgem como uma opção paralela.

Ao invés de agir na geração, o conceito de eficiência energética age na

redução do consumo, tendo como metas substituir aparelhos ineficientes por

eficientes, criar ambientes onde se possa aproveitar melhor a luz solar, e que

possuam uma refrigeração natural aprimorada de modo a evitar gastos com

refrigeradores e sistemas de ar-condicionado. Atingidas essas metas, evitar-se-á

o desperdício e estimular-se-á o uso consciente de energia elétrica nas

instalações que compreendem residências, prédios comerciais e industriais.

Desperdícios esses que ocorrem tendo em vista que aparelhos eficientes

energeticamente são produtos de maior qualidade, e que normalmente

encarecem uma instalação.

Um exemplo que ocorre freqüentemente na iluminação é o caso de uma

lâmpada incandescente comum tem uma eficiência de 8% (ou seja, 8% da

energia elétrica usada é transformada em luz e o restante aquece o meio

ambiente). A eficiência de uma lâmpada fluorescente compacta, que produz a

mesma iluminação, é da ordem de 32%. O projetista de eficiência energética tem

então a tarefa de analisar o custo-benefício, ou seja, se o investimento elevado

em aparelhos eficientes trará o retorno desejado.

A partir das crises do petróleo na década de 70, o governo brasileiro tem se

preocupado com a situação energética do país e a sua dependência em relação

às importações. Desde então se presenciaram ações cíclicas do governo visando

a racionalização do uso da energia, inicialmente através da participação do

Ministério das Minas e Energia (MME), da Financiadora de Estudos e Projetos

(FINEP), do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) e empresas públicas,

20

sendo num primeiro instante totalmente direcionado para as indústrias e

transportes, durante toda a década de 1970 até a segunda metade da década de

1980. Nessa fase as atenções estavam voltadas para a redução de desperdícios

e a substituição do petróleo pela energia elétrica nas indústrias e emprego do

álcool combustível no lugar da gasolina, sendo estes últimos com preços

subsidiados pelo governo como forma de incentivo ao seu uso.

La Rovere (1994) cita em seus estudos que em 1989, o mundo vivenciou a

redução do preço do barril de petróleo e no Brasil houve uma estagnação dos

investimentos na área da Conservação de Energia e nas pesquisas de novas

fontes de energia, juntamente com as adequações das políticas de preços da

eletricidade e do álcool. Como conseqüência as indústrias retornaram ao uso do

petróleo e seus derivados, o mesmo ocorrendo com a frota nacional de veículos

automotores.

A Guerra do Golfo em 1991 trouxe à tona novamente a questão da

dependência do petróleo e no plano nacional as dificuldades presentes nas

empresas de energia, principalmente as de eletricidade (estatais endividadas e

sem capital para investimentos), levaram o país mais uma vez a rever a sua

condição estratégica perante a energia, visando-se um desenvolvimento

sustentável, dando-se início a um novo ciclo de programas de Conservação de

Energia.

Em resumo, o conceito de Eficiência Energética vai além do que a própria

definição sugere, ou seja, a eficiência não está atrelada unicamente ao fato de se

substituir aparelhos que consomem muita energia elétrica por àqueles que

consomem menos, mas sim na conscientização de preservação do meio em que

vivemos para que possamos ter um futuro garantido em que todos possam

usufruir de uma qualidade de vida aceitável.

1.3. PROGRAMA NACIONAL DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA

ELÉTRICA – PROCEL

O Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica – PROCEL –

promove a racionalização do consumo de energia elétrica, para combater o

desperdício e reduzir os custos e os investimentos setoriais, aumentando a

21

eficiência energética. Criado pelo governo federal, em 1985, é executado pela

Eletrobrás, com recursos da empresa, da Reserva Global de Reversão (RGR) e

de entidades internacionais.

Em 25 anos de existência, o PROCEL ajudou a economizar 28,5 milhões

de MWh, consumo equivalente a 16,3 milhões de residências e à energia gerada

por uma hidrelétrica de capacidade instalada de 6.841 MW, que teria um custo

aproximado de R$ 19,9 bilhões. Para atingir esse resultado, o investimento

realizado foi de R$ 1 bilhão, proveniente da Reserva Global de Reversão (R$ 628

milhões), Eletrobrás (R$ 359 milhões) e Programa de Eficiência Energética (R$

37,5 milhões), iniciativa que uniu o Global Environment Facility (GEF), do Banco

Mundial (Bird), e a Eletrobrás.

Instituído em 1993, o Selo PROCEL de Economia de Energia indica ao

consumidor, no ato da compra, os produtos que apresentam os melhores níveis

de eficiência energética dentro de cada categoria. O objetivo é estimular a

fabricação e a comercialização de produtos mais eficientes, contribuindo para o

desenvolvimento tecnológico e a redução de impactos ambientais.

Também desde 1993, o programa promove o Prêmio Nacional de

Conservação e Uso Racional de Energia, conhecido como Prêmio PROCEL, que

reconhece o empenho e os resultados obtidos pelos agentes atuantes no

combate ao desperdício de energia. Concedido anualmente, o Prêmio PROCEL

visa estimular a sociedade a implementar ações que efetivamente reduzam o

consumo de energia elétrica. [1]

O PROCEL conta com os seguintes subprogramas:

- PROCEL Avaliação (Resultados das Ações de Eficiência Energética);

- PROCEL Edifica (Eficiência Energética em Edificações);

- PROCEL Educação (Informação e Cidadania);

- PROCEL EPP (Eficiência Energética nos Prédios Públicos);

- PROCEL GEM (Gestão Energética Municipal);

- PROCEL Indústria (Eficiência Energética Industrial);

- PROCEL Info (Centro Brasileiro de Informação de Eficiência Energética)

- PROCEL Marketing (Conscientização e Informação);

- PROCEL Reluz (Eficiência Energética na Iluminação Pública);

- PROCEL Sanear (Eficiência Energética no Saneamento Ambiental);

22

- PROCEL Selo (Eficiência Energética em Equipamentos)

1.3.1. PROCEL SELO

O PROCEL Selo foi instituído por Decreto Presidencial em 8 de dezembro

de 1993. É um produto desenvolvido e concedido pelo PROCEL, coordenado pelo

Ministério de Minas e Energia – MME, com sua Secretaria-Executiva mantida

pelas Centrais Elétricas Brasileiras S.A – Eletrobrás.

Os critérios para concessão do PROCEL SELO são determinados por uma

comissão técnica composta de representantes das seguintes entidades:

- PROCEL/Eletrobrás, na condição de Coordenador;

- Cepel - Centro de Pesquisas de Energia Elétrica;

- Inmetro - Instituto Nacional de Metrologia;

- IDEC - Instituto de Defesa do Consumidor;

- ABINEE - Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica;

- ELETROS - Associação Nacional de Fabricantes de Produtos Eletro-Eletrônicos;

- ABILUX - Associação Brasileira da Indústria de Iluminação;

- ABRAVA - Associação Brasileira de Refrigeração, Ar-Condicionado, Ventilação e

Aquecimento;

Esses critérios tomam como base os dados de consumo obtidos em

medições realizadas nos laboratórios de referência indicados pelo Programa

Brasileiro de Etiquetagem do Inmetro.

O programa realiza a etiquetagem de aparelhos baseados na sua

eficiência e rendimento. Assim, os aparelhos elétricos e eletrodomésticos são

submetidos a testes e ensaios em laboratórios idôneos, e recebem uma

classificação, que pode variar entre A e E, conforme apresentado na Figura 1.1

abaixo. [1]

23

Figura 1.1 - PROCEL Selo

Fonte: RTQ-C

O objetivo dessa etiquetagem do PROCEL nos aparelhos é orientar os

consumidores, para que sempre procurem aparelhos com etiquetagem tendendo

a marca A, pois assim eles saberão que estão usando produtos de maior

qualidade que utilizam a energia elétrica com maior eficiência.

1.3.2. PROCEL EDIFICA

Definição: O Procel Edifica é o Plano de Ação para Eficiência Energética

em Edificações e visa construir as bases necessárias para racionalizar o consumo

de energia nas edificações no Brasil. Em uma de suas vertentes de ação –

Subsídios à Regulamentação - são determinados os parâmetros referenciais para

verificação do nível de eficiência energética de edificações. [1]

O Programa Nacional de Eficiência Energética em Edificações – PROCEL

EDIFICA foi instituído em 2003 pela ELETROBRÁS/PROCEL e atua de forma

conjunta com o Ministério de Minas e Energia, o Ministério das Cidades, as

24

universidades, os centros de pesquisa e entidades das áreas governamental,

tecnológica, econômica e de desenvolvimento, além do setor da construção civil.

A etiqueta do PROCEL Edifica é o resultado de cinco anos de pesquisa. O

desenvolvimento da metodologia ficou sob a responsabilidade de uma comissão

do Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial – Inmetro

– e do Laboratório de Eficiência Energética em Edificações – LabEEE – e teve

um financiamento da Eletrobrás de cerca de 1 milhão de reais.

A idéia do programa é promover a etiquetagem de edifícios segundo a

forma com que ele utiliza a energia elétrica. Em 2009 os seguintes edifícios foram

etiquetados no Brasil: Centro de Tecnologias Sociais para Gestão da Água –

CETRAGUA, Sede da Caixa Econômica Federal de Bélem/PA, Agência da Caixa

Econômica Federal do bairro Jardim das Américas em Curitiba/PR, Faculdade de

Tecnologia de Nova Palhoça – FANTENP e Centro Tecnológico do Carvão Limpo

– CTCL/SATC.

As Figuras 1.2 e 1.3 ilustram a Agência da Caixa Econômica Federal em

Curitiba e sua respectiva ENCE obtida, um dos primeiros edifícios a receber a

etiqueta. Segundo dados fornecidos pelo próprio LabEEE, esta Agência da Caixa

obteve nível A em eficiência de envoltória, nível B para eficiência em iluminação e

nível C de eficiência em Condicionamento de Ar, sendo que na ponderação

destes três níveis a Agência conseguiu o nível A de eficiência em todo prédio,

mostrando que o projeto está em conformidade com o que propõe o programa.

Vale lembrar que a nota final foi bonificada por um programa de reutilização da

água.

25

Figura 1.2. Agência da Caixa Econômica Federal em Curitiba

Fonte: Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C

Figura 1.3. ENCE obtida pela Agência da Caixa Econômica Federal em

Curitiba

Fonte: RTQ-C

26

A etiqueta avalia três características do edifício: a envoltória, a parte física

do edifício; o sistema de iluminação, a iluminação interna do edifício de acordo

com as diferentes atividades exercidas pelo usuário; e o sistema de

condicionamento de ar, que avalia o tipo de sistema utilizado e sua eficiência nas

diferentes áreas do edifício.

A nota da etiqueta varia de 1, para os menos eficientes - representado pela

letra E, a 5 para os mais eficientes - representado pela letra A. Um imóvel com a

etiqueta A tem um consumo 40% menor que um com a etiqueta E.

A Figura 1.3 serve também como exemplo de etiqueta que o Inmetro

fornece aos edifícios inspecionados e mostra que a etiquetagem do edifício

completo é função das etiquetagens individuais de iluminação, condicionamento

de ar, e, sobretudo, a envoltória, sendo esta a análise mais criteriosa e complexa

a ser feita. A maneira como as normas são aplicadas será discutida

detalhadamente nos Capítulos 4 e 5 do presente trabalho.

O sistema será testado por cinco anos, a partir disso, a classificação

poderá evoluir da etiqueta (análise de consumo) para o selo, que indicará o

consumo de energia nas edificações, tornando-se uma espécie de atestado de

qualidade do prédio. Nesta etapa, a classificação pode se tornar obrigatória. [1]

1.4. MOTIVAÇÃO

Dentro do contexto apresentado pelo Programa PROCEL Edifica, este foi o

objeto principal de escolha que definiu o tema deste Trabalho de Conclusão de

Curso - TCC.

A escolha do tema, antes de mais nada, partiu da idéia de que um TCC

deva ser importante para a comunidade e contribuir na formação do graduando. A

idéia primária partiu de conversas com professores para um levantamento da

linha de pesquisa que cada professor possui dentro do corpo docente do

Departamento de Engenharia Elétrica. Formulou-se, então, um escopo para que

se pudesse confrontar os temas propostos pelos professores com as alusões que

os graduandos tinham e, com isso, a escolha de um professor orientador.

27

Assim sendo, as idéias do professor Vilson Roiz vieram a corroborar com a

intenção de trabalho dos graduandos e após conversas, foi possível determinar

alguns temas que pudessem ser interessantes para pesquisa.

Foi graças ao professor orientador que tivemos contato com o livro “Guia

para Elaboração de Monografias e Trabalhos de Conclusão de Curso” que nos

ajudou muito na firmação do tema.

Martins, G. A. e Lintz, A., autores do livro supracitado definem uma

metodologia para se obter um tema ou problema de pesquisa.

É de citação dos autores:

“... A busca do assunto/tema a ser focalizada pela monografia deve ser

orientada de forma que se sinto algum tipo de atração pelo objeto de estudo. [...]

A escolha de um tema que esteja ligado à área de atuação profissional, ou que

faça parte da experiência pessoal do estudante, torna o trabalho de

desenvolvimento monográfico muito mais interessante e eficiente. [...]

Recomendamos que os alunos-autores conversem com seus professores, pois,

muitas vezes, eles possuem idéias interessantes e linhas de pesquisas que

podem vir a ser desenvolvidas em conjunto...”

Para melhor entendimento do processo motivacional da elaboração do

presente trabalho, os itens 1.4.1 e 1.4.2 explanam de forma mais profunda os dois

pontos fundamentais adotados como referência na escolha do tema.

1.4.1. RELEVÂNCIA DO TEMA

Os mesmos autores citados anteriormente definem o que são os chamados

“predicados” de um bom tema de pesquisa.

Segundo os autores, a escolha de um tema profícuo para a pesquisa

científica deve atender, simultaneamente, a três quesitos:

- Viabilidade: a questão da viabilidade do tema escolhido está relacionada

às evidências empíricas que permitem observações, testes e validações dos

possíveis achados da investigação, bem como as condições de prazo, custos e

potencialidade do pesquisador.

- Importância: o tema é importante quando, de alguma forma, está

relacionado a uma questão que polariza, ou afeta, um segmento substancial da

28

sociedade. Ou ainda, está direcionado a uma questão teórica que merece

atenção: isto é, melhor definição, maior precisão etc.

- Originalidade: um tema é original quando há indicadores de que seus

resultados irão causar alguma surpresa. Isto é, se há possibilidades de se

encontrar novos resultados ainda não disseminados no ambiente científico-

profissional. O original, em síntese, é a leitura do aluno-autor sobre o tema

pesquisado. É evidenciado pelo valor da reconstrução racional e lógica do tema

escolhido. [19]

O autor ainda apresenta uma equação que auxilia na escolha de um bom

tema:

Sendo:

V – Viabilidade

I – Importância

O – Originalidade

Dá, então, a nota de 1 a 10 a cada um dos termos da equação e se a

média M for maior ou igual a 5,0, tem-se uma boa escolha de tema.

Partindo do conceito apresentado pelos autores e com reuniões feitas com

o professor orientador, chegamos à seguinte conclusão para as variáveis da

equação: Viabilidade – nota 7; Importância – nota 9 e Originalidade – nota 6.

Resultando em uma média de M = 7,23, evidenciando a relevância e a escolha

correta do tema proposto.

Além do mais, a escolha procurou ser objetiva e pontual, não abrangendo

muitos tópicos, não envolveu questões que envolvam juízos de valor e os

graduandos estão em plena capacidade de explicar e desenvolver todas as

etapas envolvidas.

29

1.4.2. DIVULGAÇÃO DO PROGRAMA

Seguindo com o conceito de que a escolha de um bom tema para o

trabalho seja aquele que contribua de alguma forma com a sociedade, partimos

do ponto que o próprio Programa PROCEL Edifica é um instrumento que precisa

ser divulgado para que possa ser difundido.

A etiquetagem de imóveis é um instrumento fundamental para que os

consumidores e utilizadores de imóveis façam escolhas conscientes na altura da

compra ou aluguel.

Em evento do SINDUSCON/SP, o presidente do INMETRO, João Jornada,

afirmou que “aderir as normas do PROCEL edifica traz vantagens para a

construtora por ter em mãos um produto diferenciado”. O presidente do Comitê

Brasileiro de Construção Sustentável – CBCS acredita que, dentro de alguns

anos, as construtoras que não aderirem à conservação energética ficarão fora do

mercado. Ele prevê que “o menor custo de operação e o aumento da vida útil do

imóvel compensarão largamente o pequeno custo a mais da construção

sustentável”.

Com a divulgação do programa PROCEL Edifica, espera-se que os novos

edifícios sejam construídos nas normas para se atingir a etiquetagem elevada,

fazendo com que os consumos de energia prediais sejam cada vez mais

eficientes.

30

2. OBJETIVOS

O Capítulo 1 faz a introdução dos assuntos tratados no presente trabalho.

O termo “Eficiência Energética” é recorrente e pode ser considerado a essência

de toda a estruturação do projeto. A motivação, tratada no item 1.2, é justificada

pela necessidade do uso racional de energia, e mais, uma energia limpa que

venha de fontes renováveis.

Durante muito tempo a sociedade utilizou as fontes de energia de uma

forma ineficiente, esgotando em grande parte os recursos naturais. Na atualidade,

com um novo pensamento, programas de conscientização procuram incentivar a

participação de cada pessoa no processo de economia de energia.

A atividade de combate ao desperdício de energia elétrica é tão importante

quanto à de geração, transmissão e distribuição dessa energia. Vale a pena

recordar que a energia economizada é a energia disponível mais barata com a

qual uma sociedade pode contar, sendo um ótimo negócio para o país.

O controle do desperdício, além de atingir esse objetivo, é uma forma

eficiente de preservar o meio ambiente, estabelecendo, ao mesmo tempo, uma

relação eficaz de custo e efeito. Estudos recentes indicam que edificações

comerciais e de serviços, com uma média de 100 funcionários, podem

economizar aproximadamente R$ 1.000,00 a R$ 2.000,00 por mês na conta de

energia com a adoção de medidas adequadas que venham a reduzir o consumo

de energia e a demanda de potência sem comprometer a produtividade ou a

qualidade de suas atividades. Pode-se dizer que existe uma relação direta entre o

porte da edificação (e de sua ocupação) e o montante a ser economizado, o que

pode chegar a um valor considerável.

Para a implementação de ações visando a economia de energia em uma

edificação, torna-se necessário o estabelecimento de um programa ou

planejamento específico.

A importância de se planejar procedimentos deve-se ao fato de que

qualquer ação isolada tende a perder seu efeito ao longo do tempo, por melhores

resultados que venha a apresentar. Desta forma, é fundamental o engajamento

de todos, buscando-se um objetivo comum através do esforço coletivo.

31

Além disso, um programa de economia de energia exige iniciativa e

criatividade, além de ações que demandam mudanças de hábito, o que é um

obstáculo a ser vencido em virtude da própria resistência natural das pessoas às

mudanças comportamentais.

Para que os objetivos de eficientização possam ser alcançados, a

elaboração de um programa de economia de energia em uma edificação deve

resultar do esforço dos diversos setores envolvidos, de forma que fique claro para

todos que economia de energia

- Não significa racionamento;

- Não implica em redução de qualidade de vida, conforto e segurança;

- Não pode comprometer a produtividade ou a produção de quaisquer das

atividades humanas;

- Significa eliminar desperdícios inteligentemente;

- Significa utilização racional, tendo em mente que, ao utilizar energia, devemos

gastar apenas o necessário, buscando o máximo desempenho com o mínimo

consumo;

- Significa atitude moderna, aplicada ao mundo desenvolvido, como medida lógica

e consciente de utilização de eletricidade;

- Significa maximizar investimentos já realizados no sistema elétrico;

- Significa reduzir custos para o Estado e para o consumidor;

- Amplia, no tempo, os recursos renováveis e não renováveis ainda disponíveis

no planeta;

- Contribui decisivamente para minorar os impactos ambientais;

- Amplia a matriz de desenvolvimento econômico, através da maior

disponibilização dos montantes de energia não mais desperdiçados;

- Melhora a competitividade internacional dos produtos e serviços desenvolvidos

no Brasil;

- Enfatiza valores fundamentais, especialmente em um país em fase de

desenvolvimento, que não pode desperdiçar seus recursos (sabe-se que um dos

fatores de crescimento dos países desenvolvidos foi exatamente a utilização

racional economia de energia).

Em síntese, um programa de economia de energia elétrica deve pautar-se

pela otimização da utilização da eletricidade através da orientação,

32

direcionamento, implementação de ações e controles sobre os recursos

econômicos, materiais e humanos disponíveis, objetivando minimizar os índices

globais e específicos da quantidade de energia necessária para obtenção do

mesmo resultado.

2.1. OBJETIVOS GERAIS

Dentro deste cenário de elaboração de um programa eficaz que venha a

contribuir de forma generalizada para o uso racional de energia e sua

conseqüente economia, surgem programas, ora promovidos por iniciativa estatal,

ora por iniciativas privadas, que vêem a contribuir no processo de eficiência

energética.

Neste âmbito aplica-se o Programa PROCEL Edifica, ao qual o presente trabalho

aborda e toma como base de estudo.

O PROCEL Edifica é o Plano de Ação para Eficiência Energética em

Edificações e tem como objetivo construir as bases necessárias para racionalizar

o consumo de energia nas edificações do Brasil. Em uma de suas vertentes de

ação – Subsídios à Regulamentação - são determinados os parâmetros

referenciais para verificação do nível de eficiência energética de edificações.

Nesta vertente desenvolveu-se o Regulamento Técnico da Qualidade do

Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos

(RTQ-C) e seus documentos complementares, como o Regulamento de Avaliação

da Conformidade do nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de

Serviços e Públicos (RAC-C), ambos publicados pelo Inmetro, e o Manual para

aplicação do RTQ-C. [1]

A aplicação da metodologia de tais documentos – RTQ-C, RAC-C e Manual

para aplicação do RTQ-C – visa, então, o processo de etiquetagem de um

estabelecimento predial comercial, seja este público ou privado, nas normas da

Etiqueta Nacional de Conservação de Energia – ENCE.

A etiqueta, propositalmente semelhante àquelas presentes em

eletrodomésticos e notadamente conhecida pela população, é o produto final de

uma avaliação criteriosa de toda estrutura civil e elétrica do estabelecimento. O

modelo da ENCE é apresentado na Figura 1.1, do item 1.3.1.

33

A etiquetagem do edifício é voluntária e aplicável a edifícios com área útil

superior a 500 m², como citado anteriormente no Capítulo 1, item 1.1.2.1, porém

trata-se do início de um processo que se deva difundir ao ponto de ser aplicável

como forma de lei, regulamentada pelos órgãos oficiais responsáveis.

Este processo de implementação do Programa de Etiquetagem para

Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos será, em breve, ampliado para

edificações residenciais. Desde o ano de 2007 o Regulamento Técnico da

Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais (RTQ-R)

está em desenvolvimento, estando previsto sua implementação para o corrente

ano. Assim como o RTQ-C, o documento deverá ser complementado pelo RAC-R

e por um Manual de aplicação do RTQ-R. Além dos documentos sobre a

etiquetagem de edificações residenciais, são gerados outros documentos e

recursos para facilitar a difusão dos conhecimentos relativos aos regulamentos,

tanto comercial como residencial. São publicações de artigos acadêmicos em

revistas especializadas, divulgação na mídia jornalística e apoio a eventos

relacionados ao tema. O portal do PROCEL Info (www.PROCELinfo.com.br) e o

sítio eletrônico do LabEEE (www.labeee.ufsc.br) contêm material adicional para

divulgação do assunto. Estão previstas planilhas eletrônicas que serão

disponibilizadas para download gratuito, cartilhas para os laboratórios de inspeção

sobre procedimentos de medição, lista das perguntas mais freqüentes (FAQ) para

consulta e fórum para discussão entre os envolvidos com os cursos de

capacitação dos laboratórios de inspeção. Estão também previstas avaliações

entre os laboratórios como parte do programa de capacitação e como

desenvolvimento do conhecimento, incluindo as atualizações dos regulamentos.

Estas atualizações estão previstas para ocorrer de forma periódica. As versões

futuras dos regulamentos irão permitir que inovações sejam incorporadas,

métodos de avaliação sejam melhorados e que o nível de eficiência ótimo seja

gradualmente elevado de forma a acompanhar a evolução tecnológica. [1]

De forma a ilustrar os objetivos gerais do Programa PROCEL Edifica, é

apresentado abaixo um Fluxograma, na Figura 2.1.

34

Figura 2.1 – Objetivos do Programa PROCEL Edifica

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Uma pesquisa é fundamentada e metodologicamente construída

objetivando a resolução ou o esclarecimento de um problema. O problema é o

ponto de partida da pesquisa. Da sua formulação dependerá o desenvolvimento

da sua pesquisa e logicamente, a definição de seus objetivos.

Gewandsznajder (1989, p.4), para ilustrar o processo de pesquisa e

obtenção de objetivos, faz uma descrição das atividades de um médico

esclarecedoras à compreensão do que consiste um problema e o que são as

hipóteses de pesquisa. Observe a descrição:

35

“Cláudia, uma menina de oito anos, foi levada ao médico com dor de garganta,

febre e dificuldades de engolir. O médico constata, imediatamente que há uma

doença, mas ainda não sabe sua causa: ele percebe que há um problema a ser

resolvido. Provavelmente, devido a seus estudos e sua prática, ele imagina

rapidamente uma explicação para a doença. Neste caso, a criança talvez esteja

com uma infecção na garganta. Desse modo, ele formula uma hipótese para

resolver o problema. Passa então a procurar outros sinais de infecção: observa a

garganta da criança, mede sua temperatura, talvez mande examinar em

laboratório o material recolhido da garganta da menina, etc. Se a criança estiver

com uma infecção, sua garganta estará inflamada, o termômetro deverá indicar

febre e o exame de laboratório acusará a presença de germes causadores da

doença. O médico estará então realizando observações e experiências para testar

sua hipótese. Finalmente, ele analisa os resultados dos testes para chegar a uma

conclusão. Os exames poderão indicar ou não a presença de uma infecção. Caso

a hipótese de infecção se confirme, ela será aceita, pelo menos provisoriamente,

e o médico receitará os medicamentos adequados para combater a doença. Se

os testes não indicarem infecção, outras hipóteses terão que ser testadas ou

talvez alguns testes tenham que ser refeitos. Desse modo, a hipótese poderá ser

confirmada ou refutada pela experiência.”

A percepção de um problema, então, é o que leva ao raciocínio que gera a

pesquisa, para o início da pesquisa devem-se ter objetivos que se pressupõem

serem alcançados ao final do trabalho, e nesse processo você formula hipóteses,

soluções possíveis para o problema identificado. [20]

Para Mager, 1997, o(s) objetivo(s) de um trabalho é(são) uma(s)

coleção(ões) de palavras, figuras e diagramas que devem expressar o que o autor

pretende que os resultados atinjam.

Apresenta as seguintes características:

- É relacionado com o resultado final, não com a avaliação do processo para

atingir tal resultado;

- É específico e mensurável;

A qualidade de objetivos usáveis está relacionada com a utilização de

frases com verbos de menor ambigüidade e subjetividade possível. As frases

36

devem descrever o que os pesquisadores serão aptos a fazer, ou seja, descrever

as ações e condições de realizar após a realização da atividade correspondente.

A qualidade dos objetivos implica em ter três características desejáveis,

que devem constituir resposta às seguintes perguntas:

- O que se irá realizar?

- Sob quais condições são necessárias para realização?

- Quão bem o objetivo poderá se realizar?

As características que devem constituir resposta às perguntas

mencionadas são as seguintes:

- Desempenho;

- Condições;

- Critério.

Por vezes, não é necessária condição específica ou critério indicado, no

entanto, quanto mais informações objetivas forem especificadas, mais

apropriados poderão ser definidos os objetivos do trabalho. [21]

A relevância e motivação que conduziram a escolha do tema para

elaboração do presente trabalho são detalhadas no Capítulo 1, item 1.2. A partir

dos conceitos citados acima e da certeza de se tratar de uma escolha de tema

condizente com a conjuntura atual do país, determinaram-se tópicos que serão os

objetivos específicos do trabalho.

Dando continuidade à proposta apresentada pelo governo federal ao

elaborar o Programa PROCEL Edifica, a idéia de se produzir um Trabalho de

Conclusão de Curso – TCC – com base nas diretrizes apresentadas no RTQ-C,

RAC-C e Manual para aplicação do RTQ-C tem como objetivos específicos os

seguintes pontos:

- Disseminação do Programa PROCEL Edifica;

- Aplicação do programa a um estabelecimento já construído e de relevância para

a comunidade;

- Verificação da conformidade da metodologia apresentada no Manual de

aplicação do RTQ-C para edifícios já existentes;

- Proposta de eficientização do sistema energético do edifício escolhido, caso

necessário;

37

- Obtenção da ENCE – Etiqueta Nacional de Conservação de Energia – para o

edifício analisado.

Para melhor compreensão é apresentado ao seguir a Figura 2.2, com o

organograma dos objetivos específicos.

Figura 2.2 – Objetivos Específicos do TCC

Aplicando a idéia de Mager citada anteriormente, a elaboração dos

objetivos do trabalho não se relaciona diretamente com a metodologia que será

aplicada. Todos os tópicos são mensuráveis e produzem dados reais sobre o

caso estudado. E sua qualidade é verificada pelo uso das três características

elaboradas em forma de questionamento citadas acima, ou seja, desempenho,

condições e critérios são fatores que persistirão ao longo de todo

desenvolvimento do TCC.

Uma melhor abordagem ao desempenho, condições e critérios é

apresentada no Capítulo 4 – Materiais e Métodos.

É importante salientar que como todo trabalho de pesquisa, seja um estudo

de caso, revisão bibliográfica ou ambos, os objetivos podem não ser alcançados

da forma esperada, o que não significa no fracasso de todo projeto, mas sim

numa revisão do desenvolvimento do trabalho ou até, na elaboração de novos

objetivos a partir dos inicialmente estipulados, dando continuidade ao tema e

levantando novos problemas a serem resolvidos.

38

Ao final, no Capítulo 7 – Conclusões, é apresentado um resumo dos dados

obtidos e um confrontamento com os objetivos abordados no presente Capítulo,

sendo assim, a possível análise real do TCC.

39

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

3.1. METODOLOGIA DE PESQUISA

O conceito de eficiência energética bem como o PROCEL Edifica são

temas que vêm se destacando apenas na última década, devido a crise

energética iniciada em 2001 com o chamado “apagão” do Sistema Elétrico

Brasileiro.

Para o PROCEL Edifica, por se tratar de um programa recente, a

bibliografia existente sobre o tema é relativamente escassa, aumentando a

relevância de se produzir um material sobre o mesmo. No entanto, para o início

das atividades foi necessário se definir etapas de estudo, para auxiliar cada passo

da pesquisa. As etapas seguidas estão descritas na Tabela 3.1 a seguir.

Tabela 3.1 – Etapas do Projeto e Atividades Desenvolvidas

Etapas do Projeto

Atividade Desenvolvida

Primeira Etapa Leitura de normas

Segunda Etapa

Coleta de dados

Terceira Etapa Cálculos e Análises

Etapa Final Resultados e Conclusões

Na primeira etapa verificou-se a parte teórica do estudo. Foram tomadas

como base as normas vigentes do programa, descrita nos documentos RTQ-C,

RAC-C e Manual para aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C, assim como

a Norma técnica de iluminação NBR5413, além da bibliografia de apoio, descrita

no Capítulo 8 – Bibliografia.

Na segunda etapa, foram coletas informação referentes à envoltória do

edifício, a iluminação e a refrigeração. Tal coleta de dados envolveu medições no

local, a análise de plantas civis, diagramas elétricos, parametrização dos

equipamentos luminotécnicos e refrigeradores. Os passos para aplicar as normas

do programa PROCEL Edifica e a metodologia usadas nesse estudo são

descritos ao decorrer do trabalho, mais especificamente nos Capítulos 4 e 5.

40

Na terceira etapa foram feitas as análises e processamentos dos dados

levantados, os cálculos, e discussão de resultados, chegando a uma posterior

etiquetagem do edifício.

A última etapa é uma conclusão sobre a importância do programa,

aplicabilidade das normas e sugestões para melhoria da eficiência do edifício.

3.2. TRABALHOS ANTERIORES

O trabalho “Estudo e Regulamentação da Etiquetagem Energética para

edifícios comerciais e públicos: Um Estudo de Caso no Edifício de Engenharia

Elétrica da UFPR”, elaborado pelos alunos PAULO RENATO DE SOUZA JUNIOR

e MARCOS EJCZIS HENRIQUES apresenta um estudo da etiquetagem de um

prédio público, no caso o edifício de Engenharia Elétrica da UFPR. No estudo

apresentado, o prédio recebeu a etiquetagem B, que foi considerado satisfatório

pelos autores, por se tratar de um edifício que não foi construído seguindo normas

recentes e que ainda com algumas alterações poderia melhorar sua classificação.

[22]

A obra Eficiência Energética na Arquitetura mostra a conscientização dos

futuros arquitetos em projetar edificações que sejam eficientes energeticamente,

aproveitando melhor a luz solar, a captação de chuvas, entre outros. Essa obra foi

patrocinada pelo PROCEL. Os autores citam que o Brasil é um dos países que

não possuem uma norma vigente de eficiência energética em edificações,

caracterizando um subdesenvolvimento nessa área, e também a importância de

um bom projeto de edificação, na fase de concepção arquitetônica. [1]

Além dos trabalhos citados, destaca-se também os edifícios que já

possuem a ENCE no país, elaboradas por entidades públicas, como o LabEEE-

UFSC, com o objetivo de difundir o programa, bem como testar sua metodologia

na prática.

41

3.3. CONCEITOS E DEFINIÇÕES

Nos próximos itens os conceitos básicos serão discutidos. Esses conceitos

estão descritos no Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C do

programa PROCEL edifica e dizem respeito aos três quesitos que são analisados

para a etiquetagem do imóvel. No item 4.3 será relatado como esses conceitos se

enquadram na metodologia prática de etiquetagem. Salienta-se que no presente

trabalho, os conceitos são definidos de forma resumida, apenas para que o

prosseguimento do estudo possa se dar com a compreensão necessária dos

termos utilizados. Para um detalhamento recomenda-se a leitura do Volume 2 –

RTQ-C, do programa PROCEL Edifica.

3.3.1. ABERTURA

Abertura: todas as áreas da envoltória do edifício, com fechamento

translúcido ou transparente (que permite a entrada da luz), incluindo janelas,

painéis plásticos, clarabóias, portas de vidro (com mais da metade da área de

vidro) e paredes de blocos de vidro. Exclui-se vãos sem fechamentos e elementos

vazados como cobogós.

3.3.2. ABSORTÂNCIA TÉRMICA

Absortância à radiação solar (α): Quociente da taxa de radiação solar

absorvida por uma superfície pela taxa de radiação solar incidente sobre esta

mesma superfície. É uma propriedade do material referente a parcela da radiação

absorvida pelo mesmo, geralmente relacionada a cor. A NBR15220-2 apresenta

uma lista de absortâncias para algumas cores e materiais.

42

3.3.3. AMBIENTE

Ambiente: espaço interno de um edifício, fechado por superfícies sólidas

tais como paredes ou divisórias, teto, piso e dispositivos operáveis tais como

janelas e portas.

3.3.4. ÂNGULOS DE SOMBREAMENTO AHS E AVS

AVS - Ângulo Vertical de Sombreamento: ângulo formado entre dois planos

que contêm a base da abertura: o primeiro é o plano vertical na base da folha de

vidro (ou material translúcido), o segundo plano é formado pela extremidade mais

distante da proteção solar horizontal até a base da folha de vidro (ou material

translúcido).

AHS - Ângulo Horizontal de Sombreamento: ângulo formado entre 2 planos

verticais: o primeiro plano é o que contém a base da folha de vidro (ou material

translúcido), o segundo plano é formado pela extremidade mais distante da

proteção solar vertical e a extremidade oposta da base da folha de vidro (ou

material translúcido).

3.3.5. ÁREA DE PROJEÇÃO DA COBERTURA E ÁREA DE PROJEÇÃO

DO EDIFÍCIO

Apcob: área da projeção horizontal da cobertura, incluindo terraços cobertos

ou descobertos, medido em m²;

Ape: Área da projeção horizontal do edifício (quando os edifícios são de

formato uniforme) ou área de projeção média dos pavimentos, excluindo subsolos

(no caso de edifícios com formato irregular), medido em m².

43

3.3.6. ÁREA ÚTIL E ÁREA TOTAL

AU - Área Útil: para uso neste regulamento, a área útil é a área realmente

disponível para ocupação, medida entre os paramentos internos das paredes que

delimitam o ambiente, excluindo garagens, medida em m²;

Atot - Área total de piso: soma das áreas de piso fechadas de construção,

medidas externamente em m².

3.3.7. CAPACIDADE TÉRMICA

Capacidade térmica (C): Quantidade de calor necessária para variar em

uma unidade a temperatura de um sistema, [J/K].

Capacidade térmica de componentes (CT): Quociente da capacidade

térmica de um componente pela sua área, [J/m2K].

3.3.8. CICLO ECONOMIZADOR

O economizador é um equipamento de controle da entrada de ar externo

para utilização no sistema de condicionamento do ar. Ele compara

constantemente os valores de temperatura interna e temperatura externa,

realizando um controle do ar que entra no ambiente baseado na necessidade.

3.3.9. COBERTURAS NÃO APARENTES

Coberturas sem possibilidade de visualização por pedestres situados na

calçada do logradouro do edifício. No caso do edifício ter acesso a mais de uma

rua ou avenida, deve-se considerar o logradouro principal.

3.3.10. DENSIDADE DE POTENCIA DE ILUMINAÇÃO

DPIA - Densidade de Potência de Iluminação Absoluta (W/m2): razão entre

o somatório da potência de lâmpadas e reatores e a área de um ambiente;

44

DPIR - Densidade de Potência de Iluminação Relativa [(W/m2)/100lux]: DPIA

para cada 100 lux produzidos pelo sistema de iluminação artificial para uma

iluminância medida no plano de trabalho;

DPIRF - Densidade de Potência de Iluminação Relativa Final

[(W/m2)/100lux]: DPIR obtida após o projeto luminotécnico, no final da vida útil do

sistema de iluminação, que corresponde a um período de 24 meses;

DPIRL - Densidade de Potência de Iluminação Relativa Limite

[(W/m2)/100lux]: limite máximo aceitável de DPIR.

3.3.11. EDIFÍCIOS COMERCIAIS OU DE SERVIÇOS

Aqueles usados com finalidade que não a residencial ou industrial, tais

como escolas; instituições ou associações de diversos tipos, incluindo prática de

esportes; tratamento de saúde de animais ou humanos, tais como hospitais,

postos de saúde e clínicas; vendas de mercadorias em geral; prestação de

serviços, etc. As atividades listadas nesta definição não excluem outras não

listadas.

3.3.12. ENVOLTÓRIA

Env: Planos externos da edificação, compostos por fachadas, empenas,

cobertura, brises, marquises, aberturas, assim como quaisquer elementos que os

compõem.

3.3.13. FACHADA E ORIENTAÇÃO

Fachada: superfícies externas verticais ou com inclinação superior a 60°

em relação à horizontal. Inclui as superfícies opacas, translúcidas, transparentes

e vazadas, como cobogós e vãos de entrada.

Fachada oeste: fachada cuja normal à superfície está voltada para a

direção de 270° em sentido horário a partir do norte geográfico. Fachadas cuja

orientação variar de +45° ou -45° em relação a essa orientação serão

consideradas como fachadas oeste para uso neste regulamento.

45

3.3.14. FATOR ALTURA E FATOR DE FORMA

FA - Fator Altura: razão entre a área de projeção do edifício e a área de

piso (Apcob/Atot);

FF - Fator de Forma: razão entre a área da envoltória e o volume do

edifício (Aenv/Vtot).

3.3.15 FATOR SOLAR

FS - Fator Solar: razão entre o ganho de calor que entra num ambiente

através de uma abertura e a radiação solar incidente nesta mesma abertura. Inclui

o calor radiante transmitido pelo vidro e a radiação solar absorvida, que é re-

irradiada ou transmitida, por condução ou convecção, ao ambiente. Normalmente

é um item fornecidos pelos fabricantes para seus produtos.

3.3.16. INDICADOR DE CONSUMO

ICenv - Indicador de Consumo da envoltória: é o parâmetro para avaliação

comparativa da eficiência da envoltória.

3.3.17. PAFT E PAZ

PAFT - Percentual de Área de Abertura na Fachada total (%): É calculado

pela razão da soma das áreas de abertura de cada fachada pela área total de

fachada da edificação. Refere-se exclusivamente a aberturas em paredes

verticais com inclinação superior a 60° em relação ao plano horizontal, tais como

janelas tradicionais, portas de vidro ou sheds, mesmo sendo estes últimos

localizados na cobertura. Exclui área externa de caixa d’água no cômputo da área

de fachada, mas inclui a área da caixa de escada até o ponto mais alto da

cobertura (cumeeira).

PAZ - Percentual de Abertura Zenital (%): Percentual de área de abertura

zenital na cobertura. Refere-se exclusivamente a aberturas em superfícies com

46

inclinação inferior a 60° em relação ao plano horizontal. Deve-se calcular a

projeção horizontal da abertura, acima desta inclinação.

3.3.18. PAREDES EXTERNAS

Superfícies opacas que delimitam o interior do exterior da edificação; esta

definição exclui as aberturas.

3.3.19. RELAÇÃO CUSTO-BENEFÍCIO

É um indicador que relaciona os benefícios de um projeto e seus custos,

sempre em valores monetários.

3.3.20. TRANSMITÂNCIA TÉRMICA

Transmitância térmica (W/(m²K)): transmissão de calor em unidade de

tempo e através de uma área unitária de um elemento ou componente

construtivo, neste caso, de componentes opacos das fachadas (paredes externas)

ou coberturas, incluindo as resistências superficiais interna e externa, induzida

pela diferença de temperatura entre dois ambientes. A transmitância térmica deve

ser calculada utilizando o método de cálculo da NBR 15220-2 (ABNT, 2005) ou

determinada pelo método da caixa quente protegida da NBR 6488 (ABNT, 1980).

3.3.21. ZONA BIOCLIMÁTICA

Região geográfica homogênea quanto aos elementos climáticos que

interferem nas relações entre ambiente construído e conforto humano. A Figura

3.1 apresenta o zoneamento bioclimático brasileiro.

47

Figura 3.1 - Zoneamento bioclimático brasileiro

Fonte: RTQ-C

3.3.22. ZONA DE CONFORTO

Zona onde existe satisfação psicofisiológica de um indivíduo com as

condições térmicas do ambiente. Para especificar a hipótese de conforto adotada,

utilizar uma das seguintes normas: ASHRAE Standard 55/2004 ou ISO

7730/2005.

3.3.23. ZONA DE ILUMINAÇÃO

Uma zona de iluminação é a parcela do ambiente que apresenta uma

mesma densidade de potência de iluminação (DPI), resultado de uma malha

uniforme de distribuição das luminárias com potência e fluxo luminoso idênticos. A

Figura 3.2 apresenta dois ambientes com uma zona de iluminação, com uma

malha uniforme de distribuição de luminárias. A Figura 3.3 mostra um ambiente

48

com três zonas de iluminação. Nota-se que as áreas hachuradas não apresentam

a mesma distribuição que o resto do ambiente, suas luminárias estão mais

espaçadas, resultando em uma DPI diferente.

Figura 3.2 - Ambientes com apenas uma zona de iluminação

Fonte: Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C

Figura 3.3 - Ambientes com três zonas de iluminação

Fonte: Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C

3.3.24. ZONA TÉRMICA

Espaço ou grupo de espaços dentro de um edifício condicionado que são

suficientemente similares, onde as condições desejadas (temperatura) podem ser

mantidas usando um único sensor (termostato ou sensor de temperatura).

49

4. MATERIAIS E MÉTODOS

Todo trabalho científico parte do pressuposto que seus resultados sejam de

confiança e que retratem fielmente o objetivo do estudo realizado. Para tanto é

necessário que se defina uma metodologia de trabalho, com formas definidas de

coleta, processamento e análise de dados. Mesmo assim, erros são inerentes em

tudo que se relaciona com medições e observações. A melhor forma de se

diminuir estes erros é, então, o uso de materiais confiáveis, de fontes seguras e

reconhecidas no ambiente científico.

Este capítulo retrata estes dois pontos importantes no preparo de um

trabalho de conclusão de curso – Materiais e Métodos – explicando cada item

definido como tema de estudo.

4.1. MATERIAIS UTILIZADOS

O Programa PROCEL Edifica, como descrito nos capítulos anteriores,

baseia-se na análise de critérios estipulados no “Manual para aplicação dos

regulamentos: RTQ-C e RAC-C”. Para aplicação de tais critérios é necessário o

levantamento de dados técnicos referentes à estrutura do edifício analisado.

Sendo assim, o trabalho contou como principais materiais utilizados os

quatro volumes disponibilizados pela ANEEL, para o Programa PROCEL Edifica:

- Volume 1 - Etiquetagem de edifícios comerciais, de serviços e públicos;

- Volume 2 – RTQ-C;

- Volume 3 – RAC-C;

- Volume 4 - Manual para aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C.

Vale a pena ressaltar que toda sistemática não ficou restrita ao uso dos

quatro volumes descritos acima, mas também com uma vasta bibliografia

especializada, sugerida pelo professor orientador e que também deu apoio

técnico em todas as análises realizadas. A completa lista bibliográfica utilizada

para realização do presente trabalho pode ser encontrada no Capítulo 8 –

Bibliografia.

Além dos materiais bibliográficos citados, também merecem destaque:

- Plantas baixas de todas as áreas analisadas do edifício estudado;

50

- Diagramas unifilares e plantas elétricas de todas as áreas analisadas;

- Especificações dos componentes elétricos (cabos, lâmpadas e demais sistemas

de iluminação);

- Especificações dos sistemas de condicionamento de ar das áreas de interesse.

Demais materiais, tais como multímetros, trenas, planilhas e cadernetas de

anotações subtendem-se como auxiliadores na coleta dos dados.

4.2. SOFTWARES UTILIZADOS

A regulamentação RTQ-C, estabelece dois métodos de avaliação da

ENCE:

- Método prescritivo: procedimento analítico onde são aplicadas equações que

recebem como entrada informações relativas às características da envoltória

(arquitetônicas / construtivas), iluminação e condicionamento de ar. A pontuação

obtida determina a classificação de eficiência da edificação (A, B, C, D ou E). A

Figura 4.1 abaixo resume o método.

Figura 4.1 – Método prescritivo

- Método de simulação: consiste em comparar o desempenho termoenergético da

edificação real com edificações de referência (A, B, C e D). Para tanto é

necessário realizar a simulação dos modelos (real e de referência) por meio de

um software especializado. A Figura 4.2 abaixo resume o método. [23]

Figura 4.2 – Método de simulação

51

O processo de certificação realizado através da simulação não descarta o

método prescritivo. Ele é utilizado para comprovar que, em certos casos, a

utilização de parâmetros diferentes que os determinados no RTQ-C geram uma

maior economia de energia, mantendo o conforto do ambiente. [1]

Em setembro de 2009 o LabEEE – UFSC lançou o projeto S3E, que

objetiva a construção de um simulador de eficiência energética em edificações.

Trata-se de um serviço gratuito para auxiliar no processo de obtenção da ENCE.

A simulação do consumo energético de edificações é uma ferramenta

poderosa no desenvolvimento de projetos eficientes. Os softwares existentes são

de difícil utilização e não fornecem uma orientação específica para a ENCE/RTQ-

C. Sendo assim, o uso da simulação ainda está restrito aos centros de pesquisa e

poucas empresas de consultoria.

O objetivo do Projeto S3E é facilitar o uso da simulação por meio da

disponibilização de uma ferramenta simples e acessível, tendo a web como forma

de acesso e o software “EnergyPlus” como core de simulação.

A Figura 4.3 abaixo ilustra os principais componentes da ferramenta

proposta. A interface web recebe as informações do usuário; o banco de dados

fornece informações necessárias para as simulações; o EnergyPlus executa as

simulações; o módulo de avaliação da ENCE analisa os resultados da simulação

visando a etiquetagem; e o gerenciador do sistema controla o fluxo de

informações entre os componentes. [23]

Figura 4.3 – Componentes do projeto S3E

52

Sendo assim, como apoio computacional, utilizaram-se as duas

ferramentas citadas acima:

- Projeto S3E / Webprescritivo (disponível em www.labeee.ufsc.br);

- Software EnergyPlus

Demais softwares, como planilhas e editores de textos, subtendem-se

como auxiliadores no processamento de dados.

4.3. METODOLOGIA APLICADA

O Manual para aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C propõe que

seja aplicada uma metodologia específica para cada um dos três critérios –

Envoltória, Iluminação e Condicionamento de Ar - avaliados no processo de

classificação energética e obtenção da ENCE.

A análise da Envoltória se apresenta como a mais importante, pois é a que

determina o nível máximo que pode ser obtido pelo edifício analisado. Por

exemplo, mesmo que a classificação da Iluminação e de Condicionamento de Ar

obteve Nível A, se a Envoltória obtiver Nível C em sua análise, a classificação

energética geral será Nível C.

4.3.1. ENVOLTÓRIA

4.3.1.1. PRÉ-REQUISITOS

A envoltória deve estar de acordo com pré-requisitos específicos para cada

nível de eficiência. Quanto mais elevado o nível, mais restritivos são os requisitos

a serem atendidos. A Tabela 4.1 apresenta uma síntese dos pré-requisitos da

envoltória exigidos por nível de eficiência.

53

Tabela 4.1 – Tabela síntese dos pré-requisitos da envoltória

Nível de Eficiência

Transmitância térmica da

cobertura de paredes exteriores

Cores e absortância de

superfícies

Iluminação zenital

A X X X

B X X

C e D X

Ao analisar os pré-requisitos referentes à cobertura, também devem ser

analisados os pisos de áreas sem fechamentos laterais localizadas sobre

ambiente(s) de permanência prolongada. Deve-se incluir no item: áreas

externas sem fechamentos laterais, os pilotis e as varandas cuja área de piso seja

superior a 25% de Ape. Quanto ao pré-requisito referente à transmitância devem

ser consideradas apenas as transmitâncias de superfícies em contato com a área

interna, superfícies como platibandas não entram no cálculo da transmitância.

4.3.1.2. TRANSMITÂNCIA TÉRMICA

É o primeiro quesito na análise de eficiência da envoltória. Este pré-

requisito distingue coberturas e paredes exteriores ao exigir diferentes limites de

propriedades térmicas para cada caso.

4.3.1.2.1. TRANSMITÂNCIA TÉRMICA DA COBERTURA

Para cada nível de eficiência (A, B, C ou D), o RTQ-C apresenta duas

transmitâncias térmicas máximas, de acordo com o condicionamento dos

ambientes do último pavimento ou de uma edificação térrea. A primeira refere-se

às coberturas de ambientes condicionados artificialmente e a segunda às

coberturas de ambientes não condicionados. Também define que a transmitância

térmica considerada seja uma média ponderada das diversas transmitâncias

existentes quando a cobertura é composta por diferentes materiais e, portanto,

por diferentes transmitâncias para o mesmo tipo de ambiente: com

condicionamento ou sem condicionamento.

54

A Tabela 4.2 resume os níveis de transmitância térmica para cada nível de

eficiência.

Tabela 4.2 – Transmitância térmica da cobertura

Nível de Eficiência Ambientes

condicionados artificialmente

Ambientes não condicionados

A 1,0 W/m²K 2,0 W/m²K

B 1,5 W/m²K 2,0 W/m²K

C e D 2,0 W/m²K 2,0 W/m²K

4.3.1.2.2. TRANSMITÂNCIA TÉRMICA DAS PAREDES

Os limites de desempenho mínimos dos pré-requisitos dos níveis A e B

para as paredes exteriores dividem-se em dois agrupamentos de zonas

bioclimáticas, ao contrário da cobertura que varia conforme o condicionamento do

ambiente. Para as zonas bioclimáticas 7 e 8, o limite de transmitância térmica

varia ainda de acordo com a capacidade térmica do material, visto que a inércia

térmica apresenta participação significativa no desempenho térmico de

edificações nestas zonas.

Para os níveis C e D não há pré-requisitos envolvendo transmitância

térmica das paredes.

A Tabela 4.3 apresenta a síntese das exigências para transmitância

térmica máxima das paredes exteriores.

Tabela 4.3 – Síntese das exigências para transmitância térmica máxima das

paredes exteriores

Zonas Bioclimáticas Transmitância térmica máxima para os níveis A

e B

ZB 1 a 6 3,7 W/m²K

ZB 7 e 8

2,5 W/m²K para paredes com

capacidade térmica máxima de 80 kJ/m²K

3,7 W/m2K para paredes com

capacidade térmica superior a 80 kJ/m2K

55

4.3.1.3. CORES E ABSORTÂNCIA DA SUPERFÍCIE

Para garantir envoltórias mais eficientes, o RTQ-C determina para níveis A

e B uma absortância máxima de 0,4 para os materiais de revestimento externo

das paredes (onde incide a radiação solar) para as Zonas Bioclimáticas de 2 a 8.

A Zona Bioclimática 1 (cidades mais frias do Brasil, como Curitiba) é excluída

para permitir absortâncias elevadas que podem aumentar os ganhos térmicos por

radiação nos edifícios no inverno.

Para coberturas não aparentes, a absortância solar máxima também é de

0,4, exceto para coberturas de teto-jardim ou de telhas cerâmicas não

esmaltadas. Estas coberturas apresentam bom desempenho térmico

independente da absortância solar: o teto-jardim devido a efeitos como a evapo-

transpiração e as telhas cerâmicas não esmaltadas devido à sua porosidade. As

coberturas aparentes podem possuir absortâncias maiores que esta, uma vez que

fazem parte da composição da fachada do edifício.

A absortância solar da fachada e cobertura é a absortância média

ponderada pela área.

Para uma melhor compreensão, as Figuras 4.4 e 4.5 abaixo ilustram a

diferença entre cobertura aparentes e não-aparentes.

Figura 4.4 – Exemplo de cobertura aparente vista do logradouro principal

Fonte: RTQ-C

56

Figura 4.5 – Exemplo de cobertura não-aparente vista do logradouro

principal

Fonte: RTQ-C

4.3.1.4. ILUMINAÇÃO ZENITAL

Aberturas zenitais permitem que a luz natural penetre nos ambientes

internos, possibilitando a redução no consumo de eletricidade em iluminação. No

entanto, à primeira vista, o RTQ-C parece penalizar esta pratica ao exigir

percentuais reduzidos de aberturas zenitais para o nível A, conforme se pode

verificar na Tabela 4.4 abaixo.

Tabela 4.4 – Relação entre PAZ e FS

PAZ 0 a 2% 2,1 a 3% 3,1 a 4% 4,1 a 6%

FS 0,87 0,67 0,52 0,30

Esta exigência garante que a entrada de luz natural no edifício não

implique, simultaneamente, em uma elevação da carga térmica pela radiação

solar. Portanto, quanto maior a área de abertura zenital, menores os fatores

solares da Tabela 4.4. Desta forma, um menor PAZ pode usar vidros ou materiais

transparentes ou translúcidos com maior fator solar e vice-versa. Esta exigência

não restringe a exploração da luz natural, pois atualmente existem vidros de

elevado desempenho térmico no mercado, além da possibilidade de uma boa

57

distribuição das aberturas em uma área máxima de 5% da área da cobertura. Em

outras palavras, um bom projeto de iluminação, com aberturas bem distribuídas e

com vidros de elevado desempenho tem condições de alcançar um bom

percentual de horas de aproveitamento da luz natural ao longo do ano,

proporcionando uma significativa economia de energia elétrica. Além disso, o

limite máximo de 5% de PAZ pode ser ultrapassado caso o método de avaliação

do nível de eficiência seja a simulação do desempenho energético da edificação.

Neste caso, o modelo de referência será gerado segundo o método prescritivo,

com PAZ máximo de 5%, e o modelo real segundo o projeto a ser avaliado. Outra

solução é o aproveitamento de iluminação zenital a partir de aberturas em planos

verticais, ou com inclinação superior a 60° com o plano horizontal, aberturas em

que a incidência direta da radiação solar, nas horas mais quentes do dia, é

menor. Estas aberturas serão contabilizadas como parte de PAFT,

independentemente da sua localização no edifício. Aberturas contabilizadas no

PAFT, segundo o RTQ-C, são aquelas inseridas em planos externo, cujo ângulo

de inclinação com o plano horizontal é maior ou igual a 60°. Assim, elementos

como sheds ou mansardas em planos verticais podem ser utilizados para

iluminação zenital sem sua área ser contabilizada no PAZ.

4.3.1.5. DETERMINAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA

O cálculo do indicador de consumo (IC) visa prever como a envoltória de

um edifício vai impactar o seu consumo de energia. Através do cálculo do IC é

possível identificar envoltórias mais eficientes.

O extenso território do Brasil abrange diferentes realidades climáticas que

exigem estratégias distintas para alcançar condições de conforto térmico e da

eficiência energética das edificações. Como estas estratégias alteram o consumo

de energia, foram elaboradas diferentes equações para o cálculo do Indicador de

Consumo. O RTQ-C usa a norma NBR 15.220 - Parte 3, que estabelece oito

zonas bioclimáticas para o Brasil.

Para efeitos do RTQ-C algumas zonas bioclimáticas foram agrupadas, pois

as simulações não mostraram diferenças significativas entre os consumos de

58

energia de edificações simulados nas referidas zonas. A Tabela 4.5 apresenta as

zonas bioclimáticas agrupadas e não agrupadas.

Tabela 4.5 – Síntese de agrupamento das zonas bioclimáticas

Zona bioclimática não agrupada Zona bioclimática agrupada

ZB1

ZB2 e ZB3

ZB4 e ZB5

ZB7

ZB6 e ZB8

Para cada Zona Bioclimática, agrupada ou não, existem duas equações

diferentes de acordo com a área de projeção do edifício (Ape): para Ape menores

que 500m² e para Ape maiores que 500m². Em caso de terraços ou edificações de

forma irregular, a Ape deve ser considerada como a área de projeção do edifício

no plano horizontal. Também se deve frisar que estes 500m² referem-se à área de

projeção do edifício e não à área útil. Adicionalmente, para cada uma destas

equações (Ape maior ou menor que 500m²) há limites máximos e mínimos para o

Fator de Forma (Aenv/Vtot). As equações para Ape > 500m² são válidas para um

Fator de Forma mínimo permitido. Já as equações Ape < 500m² são válidas para

um Fator de Forma máximo permitido. Acima ou abaixo destes valores, devem-se

adotar os valores limites nas equações. A Tabela 4.6 apresenta os valores limites

do fator de forma para cada zona bioclimática. A Figura 4.6 apresenta um

fluxograma com os passos a serem seguidos para a escolha da equação.

Tabela 4.6 – Fator de forma máximo e mínimo por zona bioclimática

Zona bioclimática Ape < 500m²

Fator de forma máximo Ape > 500m²

Fator de forma mínimo

1 0,60 0,17

2 e 3 0,70 0,15

4 e 5 0,75 Livre

6 e 8 0,48 0,17

7 0,60 0,17

59

Figura 4.6 – Fluxograma de escolha da equação de IC

Fonte: Manual de aplicação dos equipamentos: RTQ-C e RAC-C

Para iniciar o cálculo do Indicador de Consumo é necessário calcular as

seguintes variáveis:

- Ape: Área de projeção do edifício (m2);

- Atot: Área total de piso (m2);

- Aenv: Área da envoltória (m2);

- AVS: Ângulo Vertical de Sombreamento, entre 0 e 45°;

- AHS: Ângulo Horizontal de Sombreamento, entre 0 e 45°;

- FF: (Aenv/ Vtot), Fator de Forma;

- FA: (Apcob/ Atot), Fator Altura;

- FS: Fator Solar;

- PAFT: Percentual de Abertura na Fachada total (adimensional, para uso na

equação);

- Vtot: Volume total da edificação (m3).

60

Observações:

1 - Em relação ao AHS e AVS, o valor máximo para uso na equação é 45°.

Se o valor de AHS e AVS for maior, como o mostrado na Figura 3.9, deve-se usar

45° no cálculo do IC.

2 - Na equação, o Percentual de Área de Abertura na Fachada total (PAFT)

corresponde a um valor médio representativo do percentual de aberturas de todas

as fachadas. Para o uso deste valor, primeiramente, deve-se realizar o cálculo do

PAF para a fachada oeste (PAFO) e do PAFT. Se o PAFO for pelo menos 20%

maior que o PAFT, deve-se adotar o PAF da fachada oeste na equação.

Tendo todas as variáveis, o IC é calculado para três tipos de envoltórias:

ICenv, ICmáxD e ICmín. O cálculo do ICenv é realizado usando os dados de projeto do

edifício. A exceção é quando AHS ou AVS é maior que 45°, em que se usa o valor

limite, ou quando o Fator de Forma excede os limites de cada equação. O cálculo

do ICmáxD faz-se usando a mesma equação com os mesmos dados de Fator de

Forma e Fator Altura usados no cálculo de ICenv. Já os dados PAFT, FS, AVS,

AHS utilizados são mostrados na Tabela 4.7 e 4.8 a seguir:

Tabela 4.7 – Parâmetros de IC máximo

PAFT FS AVS AHS

0,60 0,61 0 0

Tabela 4.8 – Parâmetros de IC mínimo

PAFT FS AVS AHS

0,05 0,87 0 0

A Tabela 4.9 compara os dados de entrada de ICenv, ICmáxD e ICmín e

sintetiza as semelhanças e diferenças entre eles.

61

Tabela 4.9 – Comparação de parâmetros nas equações IC

ICenv ICmáxD ICmín

Ape IGUAL IGUAL

Apcob IGUAL IGUAL

Atot IGUAL IGUAL

Aenv IGUAL IGUAL

Vtot IGUAL IGUAL

FA IGUAL IGUAL

FF IGUAL IGUAL

PAFT Alterar para 0,60 Alterar para 0,05

FS Alterar para 0,61 Alterar para 0,87

AVS Alterar para 0 Alterar para 0

AHS Alterar para 0 Alterar para 0

O resultado de ICmín representa o indicador de consumo (IC) mínimo para

aquela volumetria. Uma vez obtidos ICenv, ICmáxD e de ICmín procede-se para o

cálculo dos limites dos níveis de eficiência para o edifício em questão.

Apesar de AHS e AVS serem zero, o ICmín representa um Indicador de

Consumo baixo. Como o vão (PAFT) já é pequeno, o sombreamento foi

dispensado, evitando o escurecimento do ambiente. Além disso, como a parte

inicial do processo de desenvolvimento do regulamento foi um levantamento

nacional sobre edifícios comerciais no Brasil, contatou-se que o uso de AVS é

raro e de AHS é quase nulo.

A determinação dos limites de eficiência da envoltória é realizada através

dos ICmáxD e ICmín. Os indicadores de consumo ICmáxD, e ICmín formam um

intervalo (i) a ser dividido em quatro partes iguais, como mostrado na Equação

4.1, que define o intervalo de mudança do nível de eficiência, como indicado na

Tabela 4.10. O valor de i e de seus múltiplos é subtraído de ICmáxD formando

assim os quatro intervalos. A Figura 4.7 mostra a abrangência do intervalo (i) na

escala de Indicadores de Consumo.

(Equação 4.1)

62

Tabela 4.10 – Limite dos intervalos dos índices de eficiência

Eficiência A B C D E

Lim mínimo

- ICmáxD – 3i +

0,01 ICmáxD – 2i +

0,01 ICmáxD – i +

0,01 ICmáxD

Lim máximo

ICmáxD – 3i

ICmáxD – 2i ICmáxD – i ICmáxD -

Figura 4.7 – Ilustração do cálculo de IC

Fonte: Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C

Como mencionado anteriormente, o ICmáxD é o limite entre os níveis D e E.

Um edifício tem classificação E sempre que o IC for superior ao valor de ICmáxD. O

nível E não possui limite máximo. Da mesma forma, o nível A não apresenta limite

inferior de Indicadores de Consumo, como mostrado na Tabela 4.10. O ICmín é

utilizado para o calcular os limites dos diversos níveis mas não limita diretamente

nenhum nível de eficiência. Desta forma, as barras representando os níveis A e E

na Figura 4.7 apresentam um comprimento maior que as dos outros níveis para

ressaltar a inexistência de limite inferior para a eficiência A e de limite superior

para E. Para a determinação do nível de eficiência da envoltória, é necessário

conhecer o ICmín e ICmáxD, e verificar a posição de ICenv na escala, de acordo com

os intervalos de eficiência.

4.3.2. ILUMINAÇÃO

Assim como na análise da envoltória, quanto maior o nível de eficiência

que se deseja obter, maior é o número de pré-requisitos que se deve atender. A

Tabela 4.11 resume os pré-requisitos que cada nível deve atender, de acordo

com o RTQ-C.

63

Tabela 4.11 – Relação entre pré-requisitos e níveis de eficiência

Pré-requisito Nível A Nível B Nível C

Divisão dos circuitos X X X

Contribuição da luz natural X X

Desligamento automático do sistema de iluminação

X

4.3.2.1. DIVISÃO DOS CIRCUITOS

O item de divisão de circuitos define que cada ambiente deve possuir no

mínimo um dispositivo de controle manual que permita o acionamento

independente da iluminação interna do ambiente com facilidade, localizado de

forma que permita a visão clara de todo ambiente. Este requisito permite que os

usuários de cada ambiente controlem o seu uso, ajustando a iluminação às suas

necessidades específicas. [1]

O RTQ-C determina as áreas máximas que podem ser iluminadas por um

sistema de controle independente, assim, para cada ambiente existe uma

padronização que visa evitar o desperdício de iluminação em regiões que não

estão sendo utilizadas. A Tabela 4.12 ilustra estas divisões.

Tabela 4.12 – Relação entre áreas de ambientes e áreas de controle

independente

Área total de piso do ambiente Área máxima do piso da parcela iluminada por um sistema com

controle independente

< 250 m² 250 m²

> 250 m² 250 m²

> 1000 m² 1000 m²

A Figura 4.8 ilustra a Tabela 4.12, mostrando a divisão dos circuitos em um

ambiente com 600 m², com as divisões padronizadas, permitindo o controle de

cada região independentemente.

64

Figura 4.8 – Exemplo de divisão de circuitos

Fonte: Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C

4.3.2.2. CONTRIBUIÇÃO DA LUZ NATURAL

Para reduzir a necessidade de uso da iluminação artificial quando há luz

natural suficiente para prover a iluminância adequada no plano de trabalho, o

RTQ-C determina que as luminárias próximas às janelas devem possuir um

dispositivo de desligamento independente do restante do sistema. As luminárias

não precisam ser alinhadas entre si, mas sim que o sistema seja alinhado às

janelas. Desta forma, o posicionamento das luminárias é também um item

importante a ser considerado no projeto luminotécnico. [1]

4.3.2.3. DESLIGAMENTO AUTOMÁTICO DO SISTEMA

Para evitar ambientes desocupados com iluminação artificial ativada, o

RTQ-C determina a utilização de dispositivos que garantam o desligamento dos

sistemas de iluminação quando ninguém se encontra presente. O RTQ-C estipula

três métodos para garantir que ambientes não ocupados não continuem com o

sistema de iluminação ligado:

- Um sistema automático com desligamento da iluminação em um horário

prédeterminado. Deverá existir uma programação independente para uma área

limite de até 2500 m²;

65

- Um sensor de presença que desligue a iluminação 30 minutos após a saída de

todos ocupantes;

- Um sinal de outro controle ou sistema de alarme que indique que a área está

desocupada.

A aplicação de um destes métodos é obrigatória para ambientes com área

superior a 250 m² para o nível A. [1]

4.3.2.4. ROTEIRO PARA AVALIAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA DE

ILUMINAÇÃO

Para avaliação do nível de eficiência do sistema de iluminação, segundo o

RTQ-C, deve-se seguir o seguinte roteiro:

1º Passo: identificar os diferentes sistemas de iluminação adotados. Entende-se

por sistema de iluminação o conjunto luminária, lâmpada e reator.

2º Passo: separar os ambientes em zonas de iluminação, de acordo com a

densidade de potencia e distribuição dos sistemas de iluminação.

3º Passo: calcular o índice de ambiente (K) para cada zona de iluminação

identificada, considerando todos os segmentos verticais que compõem a zona

(existindo paredes ou não) para identificar a forma do volume.

4º Passo: para cada zona de iluminação interpolar o DPIRL, de acordo com o K, e

calcular o DPIRF.

5º Passo: identificar o nível de eficiência energética para cada zona de iluminação

que compõe o ambiente.

6º Passo: ponderar os EqNumDPI em função da área de cada zona de

iluminação, de forma a encontrar o EqNumDPI do ambiente.

7º Passo: De acordo com o nível de eficiência identificado por ambiente, verificar

o cumprimento dos pré-requisitos.

8º Passo: Determinar o EqNumDPI do sistema de iluminação através da

ponderação dos equivalentes numéricos dos ambiente em função das suas áreas.

66

Definições de cada índice e equações são descritos no item 3.4 – Itens e

Definições.

4.3.3. CONDICIONAMENTO DE AR

A determinação do nível de eficiência de um sistema de condicionamento

de ar depende além do nível de eficiência do equipamento, também do

cumprimento do pré-requisito. Os sistemas de condicionamento de ar compostos

por equipamentos do tipo janela ou split, avaliados pelo INMETRO, possuem pré-

requisito apenas para nível de eficiência A. Este pré-requisito consiste em conferir

se a unidade de condicionamento de janela ou a unidade condensadora do

sistema split do ambiente em questão está sempre sombreada. Caso este pré-

requisito não seja cumprido, o nível do equipamento cairá para B, mesmo ele

tendo a etiqueta A do INMETRO.

Os sistemas compostos por condicionadores não avaliados pelo

INMETRO, e que pretendem obter etiqueta A, além de possuir o desempenho

desejado, também devem atender a uma série de requisitos descritos na

seqüência.

4.3.3.1. CONDICIONADORES DE AR DO TIPO JANELA OU SPLIT

O cálculo das cargas térmicas deve ser baseado em normas e manuais de

engenharia, como o ASHRAE Handbook of Fundamentals (ASHRAE, 2005) ou

NBR 16401. Se a carga térmica de pico da edificação for superior a 350 kW

(100TR) o sistema de ar condicionado deverá ser central, exceto se comprovado

que os sistemas individuais apresentam menor consumo.

O primeiro passo para determinar a eficiência para sistemas compostos por

condicionadores de ar do tipo janela ou split consiste em consultar a eficiência da

unidade (ou unidades) no site do INMETRO. Caso não exista essa avaliação o

nível de eficiência da unidade (ou unidades) não classificada na tabela do

INMETRO é definido como E. No caso de existir mais de duas unidades

refrigeradoras em um mesmo ambiente e, com níveis de classificação diferentes,

67

a eficiência de cada unidade deve ser ponderada pela capacidade (potência) e

não pela área, uma vez que todos os aparelhos atendem a em uma mesma área.

Após coletar os dados de eficiência do aparelho, procede-se à ponderação

das áreas, caso seja necessário. No caso de classificar somente uma sala com

uma unidade de janela ou split, então a eficiência do sistema de condicionamento

de ar será igual à eficiência do aparelho em questão, desde que, caso, reporte-se

somente ao nível de eficiência A, a unidade de condicionamento esteja

sombreada permanentemente.

Na maioria dos casos, pretendem-se obter a classificação de um conjunto

de diferentes ambientes. Neste caso, deve-se primeiro determinar o nível de

eficiência de cada unidade independente. Depois, determina-se a área que cada

unidade independente de condicionamento de ar atende. Na posse destes dois

tipos de dados, calcula-se uma média de eficiência para cada ambiente,

ponderada por área. [1]

Quando no mesmo edifício existe mais de um sistema independente de

condicionamento de ar, o nível geral de eficiência do mesmo é determinado

através da ponderação das eficiências de cada um dos sistemas. Esta

ponderação é feita em três passos:

- Determinar a eficiência de cada um dos sistemas individualmente;

- Ponderar as áreas servidas a partir de cada sistema em relação ao total do

edifício, ou em relação à parte do edifício cuja eficiência se almeja determinar;

- Calcular a eficiência total do edifício, ou parte do edifício, através da média

ponderada por área da eficiência de cada sistema.

4.3.3.2. SISTEMAS DE CONDICIONAMENTOS DE AR NÃO

REGULAMENTADOS PELO INMETRO

Os condicionadores de ar dos tipos janela e split, não avaliados pelos

INMETRO, devem atender às condições estabelecidas na Tabela 4.13, para obter

as classificações A e B; na Tabela 4.14 para classificação C; e, na Tabela 4.15

para obter a classificação D. Para obtenção da classificação A, a unidade de

condicionamento de janela ou a unidade condensadora do sistema split deverá

68

estar sempre sombreada. Aparelhos com eficiência menores que as listadas

nestas tabelas terão classificação E.

Tabela 4.13 – Eficiência mínima de condicionadores de ar para classificação

dos níveis A e B

Tipo de equipamento

Capacidade Tipo de

aquecimento

Subcategorias ou condições

de classificação

Eficiência mínima

Procedimento de teste

Condicionadores de ar resfriados

a ar

< 19 kW Todos

Split 3,52

SCOP ARI 210/240

Unitário 3,52

SCOP

≥ 19 kW e < 40 kW

Resistência elétrica

Split e Unitário 3,02 COP

ARI 340/360

Todos Split e Unitário 2,96 COP

≥ 40 kW e < 70 kW

Resistência elétrica

Split e Unitário 2,84 COP

Outros Split e Unitário 2,78 COP

≥ 70 kW e < 223 kW

Resistência elétrica

Split e Unitário 2,78 COP 2,84 IPLV

Outros Split e Unitário 2,72 COP 2,78 IPLV

≥ 223 kW

Resistência elétrica

Split e Unitário 2,70 COP 2,75 IPLV

Outros Split e Unitário 2,64 COP 2,69 IPLV

Condicionadores de ar

refrigerados a água

< 19 kW Todos Split e Unitário 3,35 COP ARI 210/240

≥ 19 kW e < 40 kW

Resistência elétrica

Split e Unitário 3,37 COP

ARI 340/360

Outros Split e Unitário 3,31 COP

≥ 40 kW e < 70 kW

Resistência elétrica

Split e Unitário 3,22 COP

Outros Split e Unitário 3,16 COP

≥ 70 kW

Resistência elétrica

Split e Unitário 2,70 COP 3,02 IPLV

Outros Split e Unitário 2,64 COP 2,96 IPLV

69

Tabela 4.14 – Eficiência mínima de condicionadores de ar para classificação

do nível C

Tipo de

equipamento Capacidade

Tipo de

aquecimento

Subcategorias

ou condições

de

classificação

Eficiência

mínima

Procedimento

de teste

Condicionadores

de ar resfriados

a ar

< 19 kW Todos

Split 2,93

SCOP

ARI 210/240 Unitário 2,84

SCOP

≥ 19 kW e

< 40 kW Todos

Split e Unitário 2,61 COP

Split e Unitário

≥ 40 kW e

< 70 kW Todos Split e Unitário

2,494

COP

ARI 340/360 ≥ 70 kW e

< 223 kW Todos Split e Unitário

2,49 COP

2,20 IPLV

≥ 223 kW Todos Split e Unitário 2,40 COP

2,20 IPLV

Condicionadores

de ar

refrigerados a

água

< 19 kW Todos Split e Unitário 2,72 COP

ARI 210/240 ≥ 19 kW e

< 40 kW Todos Split e Unitário 3,08 COP

≥ 40 kW e

< 70 kW Todos Split e Unitário 3,81 COP

ARI 340/360

≥ 70 kW Todos Split e Unitário 2,81 COP

2,64 IPLV

A Tabela 4.14 acima descreve as condições que devem ser atendidas,

para condicionadores de ar tipos janela e split não etiquetados pelo INMETRO

para a classificação “C” de eficiência energética.

70

Tabela 4.15 – Eficiência mínima de condicionadores de ar para classificação

no nível D

Tipo de equipamento

Capacidade Tipo de

aquecimento

Subcategorias ou condições

de classificação

Eficiência mínima

Procedimento de teste

Condicionadores de ar resfriados a ar (no modo

de resfriamento)

< 19 kW

Resistência Elétrica

Split e Unitário 8,4 EER

7,4 IPLV

ARI 210/81

ARI 240/81

ARI 210/240/84

Outros Split 8,9 SEER

Unitário 8,6 SEER

≥ 19 kW e

< 40 kW Todos Split e Unitário

8,3 EER

7,3 IPVL

Condicionadores de ar resfriados a ar (no modo

de aquecimento)

< 19 kW Resistência

elétrica Split e Unitário 2,8 COP

Outros Split e Unitário 6,4 HSPF

≥ 19 kW e

< 40 kW Todos Split e Unitário 2,8 COP

Condicionadores de ar resfriados

a ar

≥ 40 kW e

< 70 kW Todos Unitário 8,2 EER

ARI 360/86

≥ 70 kW Todos Unitário 8,0 EER

Condicionadores de ar resfriados

a água

< 19 kW Todos Unitário 9,0 EER

8,0 IPVL ARI 210/81

≥ 19 kW e

< 40 kW Todos Unitário 9,5 EER

ARI 360/86

CTI 201/86 ≥ 40 kW Todos Unitário

9,4 EER

8,5 IPVL

Sistemas centrais e hidráulicos de condicionamento de ar não são

analisados pelo INMETRO e como não é alvo de estudos do presente trabalho,

omite-se a metodologia de cálculos por uma questão de conveniência. Porém, a

título informativo, pode-se encontrar a descrição para este tipo de sistema no

Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAT-C.

71

4.3.3.3. CONTROLE DE TEMPERATURA POR ZONA

Basicamente, o RTQ-C determina que cada zona térmica deverá ter sua

temperatura monitorada e controlada por termostatos, sendo que cada termostato

controle apenas a zona que lhe é dedicada. É possível, então, que exista mais de

um termostato para controle de uma única zona térmica, porém, só podem existir

caso estejam a uma distância menor que 15 m e estejam dispostos em fachadas

com a mesma orientação.

O controle por termostatos deve ser programado para que seu sistema

ligue o aquecimento e/ou resfriamento de acordo com uma faixa de operação

onde exista, pré-determinado uma Deadband, ou seja, uma faixa em que o

sistema mantenha-se inoperante para evitar desperdícios. A Figura 4.9 mostra

esta faixa de temperatura de controle.

Figura 4.9 – Faixa de temperatura de controle

Fonte: Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C

Ocorrem que em casos em que a temperatura caia drasticamente, um

sistema de aquecimento suplementar deva ser instalado (com o uso de resistores)

para operar quando o sistema de aquecimento por bombas e/ou condicionadores

não suportam tal queda. Contudo, o uso de resistores acarreta em um aumento

de consumo significante no sistema, mostrando que deve existir um controle

72

programado que acionará os resistores somente em casos urgentes, quando seja

realmente necessário.

Ambientes com sistemas independentes de aquecimento e resfriamento

podem induzir a erros pelos chamados “aquecimento e resfriamento simultâneo”,

aumento o consumo de energia. Para classificação em Nível A de eficiência,

deve-se estipular um sistema que controle tal efeito.

De forma análoga com o que ocorre com a Iluminação, o sistema de

Condicionamento de Ar deve possuir um controle por zonas, permitindo que se

desligue o aquecimento/resfriamento em determinadas zonas de ambientes muito

grandes (galpões com mais de 1000 m², por exemplo), são os chamados

“Sistemas do tipo volume de ar variável” – VAV.

4.3.3.4. CONTROLES E DIMENSIONAMENTO DOS SISTEMAS DE

VENTILAÇÃO

Os sistemas de ventilação com taxa de insuflamento de ar externo superior

a 1400 l/s (5040 m³/h), devem possibilitar a redução automática da renovação do

ar, quando os ambientes estiverem parcialmente ocupados. Uma forma de fazer

isto é através de sensores de CO2, que indicarão quando a taxa de ocupação é

parcial e, portanto, quando e quanto é necessário reduzir a taxa de renovação de

ar. Um ciclo economizador é interessante para ambientes com significativa carga

interna em momentos em que as condições de temperatura e umidade do

ambiente externo são amenas. Para a obtenção do nível A o sistema deverá

apresentar ciclo economizador sempre que o custo benefício for favorável (RCB≤

0,80). O fechamento dos sistemas de exaustão através de dampers motorizados

ou acionados gravidade visa garantir a qualidade do ar no interior dos ambientes

ao evitar a entrada de poluentes. Sistemas de ventilação com capacidade nominal

maior que 5000 l/s (18000 m³/h) devem possuir controles de acionamento gradual

automático. Este controle visa evitar picos de demanda no acionamento de

grandes ventiladores, sendo assim ligados gradualmente até alcançarem a

potência desejada. [1]

73

4.3.3.5. RECUPERAÇÃO DE CALOR

Ventiladores individuais com capacidade de insuflamento de ar nominal

maior que 2400 l/s (8640 m³/h), devem utilizar recuperador de calor em sistemas

que trabalham com 70% de ar externo ou mais, ou seja, quando a renovação de

ar é elevada e, portanto, é interessante pré-aquecer ou pré-resfriar este ar

externo, aproveitando a energia do ar exaurido. [1]

A Figura 4.10 ilustra um sistema de recuperação de calor.

Figura 4.10 – Exemplo de sistema com recuperação de calor

Fonte: Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C

4.3.4. PROCEDIMENTO GERAL PARA DETERMINAÇÃO DO NÍVEL DE

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

Após uma longa explanação de todos os itens definidos pelo Manual de

aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAT-C para a determinação do nível de

eficiência predial, prossegue-se a metodologia, concatenando todos os dados

obtidos em uma única fórmula, a qual representará a avaliação final do edifício

total ou parcialmente e fornecerá também a classificação geral proposta pelo

programa PROCEL Edifica.

A etiqueta é válida somente para edificações cuja área total útil seja igual

ou superior a 500 m² ou cuja tensão de abastecimento seja igual ou superior a 2,3

kV, o que abrange os subgrupos A1, A2, A3, A3a, A4 e AS. Desta forma,

pequenos consumidores não estão incluídos nos requisitos exigidos no RTQ-C. O

Grupo A refere-se a tarifas de energia elétrica de pontos de consumo abastecido

por alta tensão, cujo limite é exatamente 2,3 kW, limite estabelecido no RTQ-C.

Os seus subgrupos indicam outros limites de tensão:

74

- A1: igual ou superior a 230 kV;

- A2: de 88 a 138 kV;

- A3: para 69 kV;

- A3a: de 30 a 44 kV;

- A4: de 2,3 a 25 kV;

- AS: para rede de abastecimento subterrâneo.

Edifícios de uso misto, referentes ao uso residencial e comercial/de

serviços em uma mesma edificação terão suas parcelas comerciais ou de

serviços avaliadas separadamente.

A equação geral é composta por uma relação entre pesos (estabelecidos

por usos finais) para cada sistema e pelo equivalente numérico de seu nível

parcial de eficiência. Os pesos são:

- Envoltória: 30%;

- Iluminação: 30%;

- Condicionamento de ar: 40%.

O equivalente numérico de um nível de eficiência é estabelecido na Tabela

4.16. O equivalente numérico da envoltória será sempre um número inteiro,

enquanto os equivalentes numéricos do sistema de iluminação e do sistema de

condicionamento de ar podem ser números com decimais.

Tabela 4.16 – Equivalente numérico para cada nível de eficiência

(EqNum)

A 5

B 4

C 3

D 2

E 1

A equação 4.2 abaixo, descreve a equação geral para determinação do

nível de eficiência:

75

(Equação 4.2)

Onde:

- EqNumEnv é o equivalente numérico da envoltória;

- EqNumDPI é o equivalente numérico do sistema de iluminação, identificado pela

sigla DPI, de Densidade de Potência de Iluminação;

- EqNumCA é o equivalente numérico do sistema de condicionamento de ar;

- EqNumV é o equivalente numérico de ambientes não condicionados e/ou

ventilados naturalmente;

- APT é a área de piso dos ambientes de permanência transitória, desde que não

condicionados;

- ANC é a área de piso dos ambientes não condicionados de permanência

prolongada;

- AC é a área de piso dos ambientes condicionados;

- AU é a área útil;

- b é a pontuação obtida pelas bonificações, que varia de zero a 1.

A relação AC/AU indica a fração de área de piso de ambientes

condicionados da edificação, pavimento ou conjunto de salas. Assim, a área útil

deve ser a área útil do edifício ou a área útil da parcela que está sendo submetida

à etiquetagem, independente da existência de condicionamento. A área restante,

não condicionada, que se refere às áreas de curta permanência (APT), já obtém

equivalente numérico de valor 5 (equivalente ao nível de eficiência A). Caso

existam áreas não condicionadas de permanência prolongada (ANC), estas

deverão atender a um número mínimo de horas em que as condições do

ambiente se encontram na Zona de Conforto, conforme a Tabela 4.17 a seguir.

Caso estes ambientes não obtenham esta comprovação, sua fração é

considerada nível de eficiência “E” e não é inserida na Equação 4.2.

76

Tabela 4.17 – Equivalentes numéricos para ventilação natural

Percentual de horas ocupadas em conforto

EqNumV Classificação final

POC ≥ 80% 5 A

70% ≤ POC ≤ 80% 4 B

60% ≤ POC ≤ 70% 3 C

50% ≤ POC ≤ 60% 2 D

POC < 50% 1 E

A Tabela 4.18, apresenta os intervalos de EqNum obtidos para as

eficiências parciais ou os intervalos de PT para a eficiência final. Apresenta

assim os limites numéricos para classificação dos níveis de eficiência, e são

também válidos para classificar os níveis de eficiência obtidos no item 3

(envoltória), no item 4 (sistema de iluminação) e no item 5 (sistema de

condicionamento de ar).

Tabela 4.18 – Classificação geral

PT Classificação

final

≥ 4,5 a 5 A

≥ 3,5 a < 4,5

B

≥ 2,5 a < 3,5

C

≥ 1,5 a < 2,5

D

< 1,5 E

A Equação 4.2 apresenta uma variável relativa às bonificações, ou seja,

uma pontuação extra que visa incentivar o uso de soluções que elevem a

eficiência energética do edifício. A pontuação adquirida através da implementação

destas bonificações variam entre 0 e 1. Sendo: 0 quando não existe nenhum

sistema complementar para o aumento da eficiência do edifício, e 1 quando uma

das bonificações for implantada em sua totalidade. É possível a utilização de mais

de um sistema para se chegar a esta pontuação máxima. Todas as bonificações

listadas devem ser comprovadas através de memoriais de cálculo. [1]

Há quatro itens principais, que são:

77

- Sistemas e equipamentos que racionalizem o uso da água, proporcionando uma

economia de 20% do consumo anual de água;

- Sistemas ou fontes renováveis de energia: aquecimento de água, com

atendimento igual ou superior a 60% da demanda de água quente, válido para

edifícios que possuam demanda de água quente ou a energia eólica ou painéis

fotovoltaicos, com uma economia mínima de 10% do consumo anual;

- Co-geração, gerando uma economia mínima de 30% no consumo anual de

energia elétrica do edifício;

- Inovações técnicas ou sistemas que aumentam a eficiência, proporcionando

uma economia de 30% no consumo anual de energia elétrica.

78

5. ESTUDO DE CASO

Pela definição de estudo de caso compreende-se que este não é uma

pesquisa e sim uma estratégia de pesquisa. Não basta que se tenha um objeto

empírico para se caracterizar um estudo de caso. Assim, para que este se

configure, devem-se cumprir algumas regras básicas:

- Ser um estudo intensivo;

- Preservar o caráter único do objeto estudado;

- Ocorrer no ambiente natural do objeto;

- Ser limitado quanto a tempo, eventos e processos.

No escopo proposto para a elaboração deste TCC, definiu-se, juntamente

com o auxílio do professor orientador, que o interessante seria elaborar um

projeto no qual, de alguma forma, fosse relevante à sociedade e que pudesse ser

tratado de maneira prática, como se discutiu no Capítulo 2 – Objetivos.

Desse modo, a conclusão foi a de que um estudo de caso seria o melhor

objeto de estudo e, como os graduandos autores deste trabalho realizam o

estágio obrigatório em um local de destaque entre as construções prediais da

cidade de Curitiba, possuindo assim de uma certa facilidade na obtenção de

dados, decidiu-se pela aplicação do programa PROCEL Edifica às instalações

comerciais deste edifício.

5.1. FASE EXPLORATÓRIA

A idéia para o tema proposto no trabalho partiu de conversas informais com

o professor orientador, um semestre antes do início do TCC. Como a questão

sobre eficiência energética vem sendo muito difundida e noticiada nos últimos

anos, a elaboração de um projeto que envolvesse tal tema foi tratada com

atenção. Segundo informações do professor orientador, um trabalho semelhante

havia sido efetuado por alunos do próprio curso de engenharia elétrica no ano de

2009, porém, as aplicações foram feitas no edifício do departamento de

eletricidade da Universidade Federal do Paraná, caracterizando uma instalação

pública e não privada. O interesse dos formandos e do professor era, no

momento, dar continuidade aos estudos iniciados anteriormente pelos alunos

79

Paulo Renato de Souza Junior e Marcos Ejczis Henriques, aplicando a

metodologia apresentada pelo PROCEL em um edifício comercial.

Com a decisão tomada, partiu-se para a descrição do que seria feito. Foi

então que surgiu a sugestão de se elaborar um estudo de caso. Como citado

anteriormente, o interesse pelo edifício escolhido partiu pela peculiaridade e

atratividade deste no cenário curitibano.

De início determinou-se que seria necessário um conhecimento prévio das

instalações do edifício. Nesta fase, foi feito um levantamento visual, a grosso

modo, para se verificar como poderia ser aplicado a metodologia contida no

Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C. Definida a viabilidade

do caso, partiu-se para questões legais.

Por se tratar de uma construção de grande porte, seria necessário a

autorização escrita da administração do edifício para se ter acesso a dados

construtivos, como plantas civis, diagramas elétricos e permissão para medições

in loco. Foi efetuado um pedido formal tanto à administração técnica, quanto ao

síndico do condomínio.

Ao contrário do imaginado, e proposto no cronograma inicial, tal

autorização não teve um resultado rápido. Devido a questões de sigilo, toda e

qualquer informação que, porventura, possa levar a identificação nas instalações

do edifício tiveram que ser omitidas do trabalho.

Assim sendo, após a assinatura de um termo de confidência, teve-se o livre

acesso às informações desejadas para realização dos estudos.

5.2. DESCRIÇÃO DO CASO

O projeto em si propõe, como descrito no Capítulo 2 – Objetivos, a

aplicação da metodologia apresentada pelo programa PROCEL Edifica nas

dependências de um edifício comercial significativo da cidade de Curitiba. Devido

ao grande porte da construção, ao tempo disponível para a realização do trabalho

e as dificuldades de acesso a todos os setores do condomínio, delimitou-se que a

área de estudo seria apenas àquela comum a todos os usuários da construção,

compreendendo o hall de entrada, corredores, portarias e lounges para acesso

aos elevadores. O edifício se enquadra nas especificações descritas no Capítulo

80

4 – Materiais e Métodos, porém, nesta área delimitada não existe um sistema de

Condicionamento de Ar. Tal fato não provocaria danos à análise energética desta

área em específico, porém, como a intenção é a aplicação dos preceitos do

programa PROCEL Edifica, a ausência de um item como este acarretaria em uma

perda didática no trabalho. Então, o proposto foi a análise separada de duas salas

do condomínio, uma localizada no 2º andar e a outra no 8º andar. Ambas são de

propriedade de uma empresa de consultoria em energia, a qual os autores do

TCC realizam o estágio obrigatório.

É importante salientar que, para os estudos destas salas também foi

necessária a autorização antecipada dos proprietários da empresa e, novamente,

o sigilo foi preservado.

A intenção ao final dos estudos foi de se levantar o nível de eficiência

energética do setor delimitado, dentro dos 5 níveis propostos pelo PROCEL (A, B,

C, D e E) e analisar a viabilidade desta metodologia em um edifício já construído,

propondo melhorias, tanto no programa, quanto no edifício estudado. A posterior

obtenção da ENCE dependeria, então, da administração do prédio, após análise

dos estudos realizados. Porém, mesmo a administração não se interessando pela

obtenção da ENCE, os estudos já trariam uma visão da eficiência energética do

prédio, possibilitando a continuação dos trabalhos por outros interessados.

A coleta de dados deu-se por dois métodos: o primeiro consistiu na análise

das plantas civis e diagramas elétricos obtidos junto à administração, o segundo

foi realizado diretamente no local, fazendo-se medições e levantamento de dados

técnicos de lâmpadas, condicionadores de ar e demais sistemas interessantes ao

caso.

Toda coleta de dados no local foi realizada em horários fora do expediente

comercial para não atrapalhar as atividades do condomínio e sempre com a

supervisão de um responsável designado pela administração do prédio, por

questões de segurança.

5.3. ANÁLISE SISTEMÁTICA

Antes de dar prosseguimento, ressalta-se que neste capítulo são

apresentados a descrição das análises feitas, não contendo resultados numéricos

81

das medições, mas sim quais variáveis foram obtidas em cada análise. Os valores

numéricos são apresentados no capítulo seguinte, que trata sobre os resultados e

discussões.

5.3.1. QUANTO À ENVOLTÓRIA

Para levantamento dos dados relativos à envoltória, foram utilizadas

plantas baixas da região de interesse no prédio.

A análise procedeu de acordo com a metodologia apresentada no item

4.3.1 do presente trabalho.

O edifício possui 16 andares mais o térreo. Por se localizar na cidade de

Curitiba, a Zona bioclimática (ZB) se caracteriza como Zona 1, de acordo com o

que é apresentado no Capítulo 3 – Revisão Bibliográfica. Utilizando os conceitos

de fachada e orientação e com auxílio do software GoogleEarth™, determinamos

que a fachada Oeste é que possui o acesso principal às instalações do edifício e

faz frente com a Avenida Cândido de Abreu, no Centro Cívico de Curitiba. Não há

teto-jardim na cobertura.

Da planta civil obtemos os valores das seguintes variáveis: Ape, Apcob, Atot,

Aenv, Afachada e Vtot.

De posse destas variáveis obtemos os valores para FA e FF através das

Equações 5.1 e 5.2 abaixo:

(Equação 5.1)

(Equação 5.2)

O valor de FS foi obtido junto à pesquisa elaborada na internet, onde se

encontrou valores de referência para diversos tipos de vidros por Lambert et alii

(1997).

Determinamos o valor do PAFT através da Equação 5.3:

(Equação 5.3)

82

Onde a Aabertura é calculada através da soma de todas as áreas de abertura

em todas as fachadas.

E para o PATO (exclusivo da fachada Oeste), seguimos a metodologia com

a Equação 5.4:

(Equação 5.4)

O cálculo e a comparação entre o PAFT e o PAFO, permite determinar qual

dos dois parâmetros será incluídos nos cálculos seguintes.

O passo seguinte é o cálculo do ângulo de sombreamento vertical e

horizontal – AVS e AHS. O edifício não possui em sua construção, marquises ou

quaisquer estruturas semelhantes que possam indicar um AVS ≠ 0° nas fachadas

norte, sul e leste. Porém, nas faces norte e sul há existência de AHS.

Na fachada oeste, existe uma marquise no acesso ao prédio, possibilitando

o cálculo de AVSO. Não há indícios de AHS para esta face, tampouco para a

fachada leste.

Sendo assim, devemos calcular o AVS total e o AHS total ponderando os

valores em cada fachada, através das Equações 5.5 a 5.7 abaixo:

(Equação 5.5)

(Equação 5.6)

Onde:

(Equação 5.7)

Sabendo qual a ZB da cidade, utiliza-se a Equação 5.8 para determinação

de IC:

(Equação 5.8)

De posse dos valores de Ape e FF, determina-se a utilização do FF mínimo

ou o calculado.

83

Para determinação do índice de eficiência do edifício, é necessária a

determinação dos valores limites para cada etiqueta. Assim, calcula-se o ICmáx e o

ICmín desta envoltória.

A partir do ICmáx e o ICmín, encontra-se os limites para cada etiqueta,

substituindo os valores na Tabela 4.10, apresentada no item 4.3.1.5. A

comparação do ICenv com os valores limites fornece o nível de eficiência para a

envoltória de todo edifício, já que a análise da envoltória não permite análises

parciais.

5.3.2. QUANTO À ILUMINAÇÃO

Para a análise de iluminação primeiramente foi necessário o levantamento

de todos os dados técnicos das lâmpadas em todos os ambientes analisados e as

dimensões de cada ambiente. Para obtenção de tais dados foram utilizadas as

plantas civis e diagramas elétricos obtidos junto à administração do prédio. Os

dados são mostrados nas tabelas contidas no item 6.1.2, do capítulo seguinte.

De posse destes dados foi possível calcular o Índice de Ambiente para

cada região onde as lâmpadas se encontravam. Foram definidas, também, as

iluminâncias para cada atividade, de acordo com o que rege o Manual de

aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C.

O Índice de Ambiente, para ambientes retangulares é definido como uma

aproximação pela Equação 5.9:

(Equação 5.9)

Onde:

Ki – Índice de Ambiente

a – Comprimento da sala

b – Largura da sala

h – Altura da sala

De posse da área de cada ambiente e da iluminância do mesmo, obtém-se

a taxa de lúmens por watt.

84

Após o levantamento de tais dados, é consultado um valor de DPIrl para o

Nível A de eficiência, apresentado no Manual do PROCEL Edifica.

Ao final dos cálculos de cada ambiente, é comparado a Ef (Iluminância

final) com a Ep, devendo ser Ef > Ep, e comparada a DPIrf a DPIrl. Devendo a

segunda ser menor que a primeira. Dessa maneira procede a classificação,

verificando se essas duas condições são atendidas. Caso a DPIrf seja menor que

a necessária para a classificação A, compara-se com a B e assim por diante.

O último passo é a ponderação dos níveis de eficiência energética de cada

ambiente para se chegar ao valor do nível de eficiência energética parcial que se

pretende. A ponderação final de cada sala é dada pela Equação 5.11. E o

resultado para a eficiência energética dos conjuntos analisados será a soma das

ponderações obtidas pela Equação 5.11.

5.3.3. QUANTO AO CONDICIONAMENTO DE AR

Como a área de interesse descrita no escopo do trabalho não possui um

sistema de condicionamento de ar, o consumo energético é zero para este

quesito. Isso significa, de acordo com Manual de aplicação dos regulamentos:

RTQ-C e RAC-C, que o ambiente possui o Nível A na classificação proposta pelo

programa PROCEL Edifica.

Porém, como a intenção é verificar a aplicação dos conceitos do Manual,

propôs-se a análise parcial do condicionamento de ar em duas salas dentro do

conjunto. As salas são de propriedade de uma empresa de consultoria em

energia, local onde os autores do presente trabalho realizam o estágio obrigatório.

De posse da autorização formal para se obter dados técnicos necessários

aos cálculos, levantaram-se os seguintes parâmetros:

- Dimensões das salas e de suas subdivisões (em m²) através da planta civil

fornecida pela empresa;

- Modelos de cada unidade condicionadora;

- Quantidade de unidades condicionadoras em cada ambiente de cada sala;

- Níveis de eficiência de cada unidade condicionadora, fornecidas pelo INMETRO;

- Potência nominal de cada aparelho condicionador;

85

- Número de pessoas que freqüentam as salas no horário de funcionamento da

empresa.

Para melhor entendimento, nomeiam-se cada sala estudada pela seguinte

nomenclatura: Sala#1 e Sala#2.

Antes do início da análise, foi necessário aferir se os condicionadores de ar

são sombreados, segundo rege o Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C

e RAC-C.

A partir de então foi possível prosseguir com os cálculos.

Na Sala#1, devido as características dos equipamentos, não foi necessário

um cálculo de ponderação, visto que todos os aparelhos possuíam a mesma

classificação energética segundo a etiqueta PROCEL.

Na Sala#2, as unidades condicionadoras não eram idênticas, sendo

necessária uma ponderação de suas características para se obter o nível final de

classificação energética. No cálculo desta ponderação, utiliza-se a Equação 5.10,

a seguir:

(Equação 5.10)

Onde:

K = Índice de Ambiente;

PAi = Potência de cada unidade condicionadora;

P = Soma das potências de todas as unidades condicionadoras;

xi = Classificação energética de cada unidade condicionadora, fornecida pelo selo

PROCEL.

De posse do valor de K, pode-se compará-lo com os valores limites,

previstos no Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C e assim,

determinar-se a classificação energética quanto ao condicionamento de ar do

ambiente.

Ao final, para a determinação parcial de vários ambientes classificados

separadamente, faz-se uma segunda ponderação de acordo com a Equação 5.11.

(Equação 5.11)

86

Onde:

P = Ponderação

Ax = Área do ambiente

At = Soma das áreas dos ambientes

C = Classificação energética (A=5, B=4, C=3, D=2 e E=1)

E o resultado para a eficiência energética dos conjuntos analisados será a

soma das ponderações obtidas pela Equação 5.11.

87

6. RESULTADOS E DISCUSSÕES

O capítulo anterior definiu o estudo de caso e as etapas que se seguiram

para obtenção das variáveis necessárias nos cálculos para eficiência em

envoltória, iluminação e condicionamento de ar.

Neste capítulo aborda-se, enfim, a análise numérica e os resultados

obtidos após o processamento dos dados.

6.1. RESULTADOS OBTIDOS

6.1.1. ENVOLTÓRIA

De acordo com que foi apresentado no item 5.3.1, obtém-se as seguintes

informações da planta civil do edifício:

ZB = 1;

Ape = 2.038 m²

Apcob = 906 m²

Atot = 15.402 m²

Afachada = 13.354 m²

Aenv = 14.260m²

Vtot = 79.073 m³

De posse destes valores chega-se aos seguintes resultados através das

Equações mostradas no item 5.3.1:

FA = 0,13

FF = 0,18

FS = 0,72

PAFT = 0,46

Onde Aabertura = 6.537 m²

88

PAFO = 0,69

Neste ponto é necessária a comparação entre PAFT e PAFO, para se

decidir qual das duas definições utilizar no restante dos cálculos. Caso o PAFO for

maior que o PAFT mais 20%, deve-se utilizar o PAFO, assim:

PAFT + 20% = 0,46 + 0,092 = 0,552

(PAFT + 20%) < PAFO, portanto, no restante dos cálculos utiliza-se o valor

de PAFO = 0,69.

Determinando os valores de AVS e AHS:

AVSN = AVSS = AVSL = 0°

AVSO = 45° (adotado o valor limite, pois na planta civil o valor obtido foi de

aproximadamente 60°)

AHSO = AHSL = 0°

AHSN = AHSS = 9°

Aplicando as Equações 5.5 e 5.6 chega-se à:

AVS = 3,85°

AHS = 2,96°

De posse de Ape e FF, determina-se o uso do FF mínimo ou o calculado no

restante dos cálculos, assim:

A Tabela 4.6 mostra que para uma ZB = 1 e Ape > 500 m², o FFmín = 0,17.

Como o FF calculado é maior que o FFmín, no restante dos cálculos utilizaremos o

valor de FF = 0,18.

Assim, depois de calculados todos os termos apresentados até o momento,

pode-se aplicar a Equação 5.8, obtendo o valor de ICenv:

ICenv = 128,14

89

É necessário determinar os índices máximo e mínimo de IC, para isso é

apresentada a Tabela 6.1 abaixo com os parâmetros utilizados para o cálculo dos

limites:

Tabela 6.1 – Parâmetros para o cálculo de ICenv, ICmáxD e ICmín

Parâmetro ICenv ICmáxD ICmín

Ape 2.038 2.038 2.038

FA 0,13 0,13 0,13

FF 0,18 0,18 0,18

PAFO 0,69 0,60 0,05

FS 0,72 0,61 0,87

AVS 3,85° 0° 0°

AHS 2,96° 0° 0°

A elaboração da Tabela 6.1 segue os modelos da Tabela 4.9.

De posse dos valores apresentados na Tabela 6.1, encontram-se os

índices máximo e mínimo, sendo:

ICmáxD = 125,032

ICmín = 103,619

Através da Tabela 4.10 e da Equação 4.1, encontra-se os limites máximo e

mínimo de IC. O resultado é apresentado na Tabela 6.2 a seguir:

Tabela 6.2 – Índices máximos e mínimos de IC

Eficiência A B C D E

Lim mínimo

- 108,982 114,336 119,689 125,042

Lim máximo

108,972 114,326 119,679 125,032 -

Como o valor encontrado para ICenv = 128,14, conclui-se que o edifício

possui classificação energética de Nível E, segundo a metodologia de cálculo

apresentada no Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C.

Este nível é o pior dentre as 5 classificações do PROCEL Edifica, sendo

seu Equivalente numérico para envoltória (EqNumEnv) = 1.

90

Foi citado no Capítulo 4 – Materiais e Métodos, que para a classificação

final do nível de eficiência energética da envoltória, além dos pré-requisitos

específicos (que foram calculados até aqui) era necessário também que o edifício

atendesse aos pré-requisitos gerais. Porém, como a classificação até o momento

foi a pior possível, descarta-se o restante da análise, pois o menor índice é o

determinante na classificação final.

6.1.2. ILUMINAÇÃO

Para a análise da iluminação foram considerados 3 locais: na área comum,

considerando os corredores do hall de entrada, e nos conjuntos aos quais tivemos

acesso. As Tabelas 6.3 a 6.5 mostram os dados obtidos, e nas Tabelas 6.4 a 6.6

estão dispostos os cálculos e resultados.

Nas Tabelas 6.3 a 6.5 estão dispostas as divisões dos aposentos que

foram feitas para os cálculos. Em cada sala foi calculada o Índice de ambiente

(Ki), baseado nas dimensões da sala, na área do piso medida em m², nas fontes

de iluminação artificial (com as potências em watt) e as eficiências em lumens por

watt. A coluna Ep é a iluminância de projeto, medida em lumens/metros quadrados

(lm/m²). Foi considerada uma iluminância de 500 lm/m² para atividades de

escritório, e 100 lm/m² para atividades do tipo banheiro, depósito, corredor de

passagem, etc.

Tabela 6.3 – Dados da iluminação na área comum

Área Comum

Ki A [m²] Ep

[lm/m²] Lâmpadas P[W]

Lúmens por Watt

Corredor 1,00 260,00 100,00 Vapor Sódio

70W/Incandescente 20W

3640 94,00 40,00

Hall elevador

A 1,25 95,70 100,00 Incandescente 60W 720 40,00

Hall elevador

B 1,25 95,70 100,00 Incandescente 60W 720 40,00

91

Tabela 6.4 – Dados da iluminação nos ambientes da Sala#1

Sala#1 Ki A [m²] Ep

[lm/m²] Lâmpadas P[W]

Lúmens por Watt

Sala 1 0,6 6,29 500 Fluorescente 40W 80 114

Sala 2 0,6 9,14 500 Fluorescente 40W 120 114

Sala Central 1 1 24,61 500 Fluorescente 40W 240 114

Sala Central 2 0,6 7,24 500 Fluorescente 40W 80 114

Sala Central 3 0,6 6,16 500 Fluorescente 40W 80 114

Sala Reunião 0,6 9,01 500 Fluorescente 40W 80 114

Sala Recepção

0,6 8,99 500 Fluorescente 40W 80 114

Banheiro 0,6 3,51 100 Incandescente 60W 60 15

Tabela 6.5 – Dados da iluminação dos ambientes da Sala#2

Sala#2 Ki A

[m²] Ep [lm/m²] Lâmpadas P[W]

Lúmens por Watt

Sala 1 1 27,33 500 Fluorescente 40W 240 114

Sala 2 0,8 18,72 100 Fluorescente 20W 60 57

Sala 3 0,6 6,82 500 Fluorescente 40W 80 114

Depósito 0,6 6,48 100 Incandescente 60W 60 15

Banheiro 0,6 3,51 100 Incandescente 60W 60 15

Nas Tabelas 6.6 a 6.8, estão mostrados os resultados dos cálculos. Para

cada valor de Ki é consultada um valor de DPIrl, para o nível A de eficiência,

listado na tabela.

Ao final dos cálculos, é comparado a Ef (Iluminância final) com a Ep,

devendo a Ef ser maior que a Ep, e comparada a DPIrf a DPIrl. Devendo a segunda

ser menor que a primeira. Dessa maneira procede a classificação, verificando se

essas duas condições são atendidas. Caso a DPIrf seja menor que a necessária

para a classificação A, compara-se com a B e assim por diante.

Tabela 6.6 – Análise da iluminação na área comum

Área Comum

Ki Ep

[lm/m²] Ef

[lm/w²] DPIa DPIrl DPIrf Classificação Ponderação

Corredor 1,00 100,00 13,34 14,00 2,27 104,99 E 0,58

Hall elevador A

1,25 100,00 198,04 7,52 2,12 3,80 D 0,42

Hall elevador B

1,25 100,00 198,04 7,52 2,12 3,80 D 0,42

Total

1,42

92

Á área comum do prédio recebeu classificação energética de Nível D em

iluminação, pois o resultado da ponderação dos coeficientes está entre 0,5 e 1,5.

Tabela 6.7 – Análise da iluminação dos ambientes na Sala#1

Sala#1 Ki Ep Ef DPIa DPIrl DPIrf Classificação Ponderação

Sala 1 0,6 500 667,10 8,89 2,84 1,33 A 0,42

Sala 2 0,6 500 689,21 9,18 2,84 1,33 A 0,61

Sala Central 1

1 500 512,01 6,82 2,27 1,33 A 1,64

Sala Central 2

0,6 500 579,98 7,73 2,84 1,33 A 0,48

Sala Central 3

0,6 500 681,01 9,07 2,84 1,33 A 0,41

Sala Reunião

0,6 500 466,28 6,21 2,84 1,33 A 0,60

Sala Recepção

0,6 500 467,31 6,22 2,84 1,33 A 0,60

Banheiro 0,6 100 168,73 17,09 2,84 10,13 E 0,05

Total

4,81

A Sala#1 recebeu classificação energética de Nível A em iluminação, pois

a ponderação dos resultados dos coeficientes está acima de 4,5.

Tabela 6.8 – Análise da iluminação dos ambientes da Sala#2

Sala#2 Ki Ep Ef DPIa DPIrl DPIrf Classificação Ponderação

Sala 1 1 500 577,87 8,78 2,27 1,52 A 2,17

Sala 2 0,8 100 120,22 3,20 2,5 2,47 A 1,49

Sala 3 0,6 500 771,85 11,72 2,84 1,52 A 0,54

Depósito 0,6 100 91,40 9,25 2,84 10,13 E 0,10

Banheiro 0,6 100 168,73 17,09 2,84 10,13 E 0,06

Total

4,36

A Sala#2 recebeu a classificação energética de Nível B em iluminação,

pois o resultado da ponderação dos coeficientes esta entre 3,5 e 4,5.

A Tabela 6.9 mostra a ponderação final entre as áreas dos conjuntos, as

áreas comuns e suas classificações.

93

Tabela 6.9 – Ponderação final entre as áreas dos conjuntos

Ambiente A Classificação Peso Ponderação

Área comum

451,4 D 2 1,53

Conjunto 1 74,95 A 5 0,64

Conjunto 2 62,86 B 4 0,43

Total 589,21

2,59

Como o coeficiente encontrado foi de 2,59, a classificação energética da

etiquetagem parcial de iluminação é de Nível C, pois está no intervalo de 2,5 < k <

3,5.

6.1.3. CONDICIONAMENTO DE AR

No edifício comercial em que foi realizado o estudo de caso, não há

sistema de refrigeração central para a área comum e nenhum outro sistema

forçado de condicionamento de ar. Os sistemas de condicionadores de ar são

responsabilidade de cada locatário dos conjuntos comerciais. Para evitar

constrangimentos com os locatários, optou-se por fazer o estudo da etiquetagem

parcial apenas na área comum do edifício, e nos dois conjuntos que se obteve

formalmente o acesso.

Para a etiquetagem parcial de refrigeração foram verificadas duas

situações: a primeira na área comum do edifício, localizada no andar térreo. A

segunda nos dois conjuntos de propriedade de uma empresa privada que atua na

área de geração de energia.

6.1.3.1. ÁREA COMUM

Esta área comum compreende o corredor de entrada por onde transita a

grande maioria das pessoas que freqüentam o prédio. A área foi avaliada na

planta arquitetônica como sendo de aproximadamente 438 m². Foi verificado

inicialmente que a área comum do edifício não possui sistema central de

refrigeração e nenhum outro tipo de refrigeração forçada. Como o gasto do

edifício com refrigeração e condicionamento de ar é zero para esta região, a área

94

comum do prédio recebe etiquetagem com Nível A de eficiência energética,

segundo preconiza o Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C.

6.1.3.2. SALA#1

Esse conjunto está subdividido em 5 salas, no qual fazem usufruto

regularmente 10 pessoas, pois o contingente varia de acordo com o turno. A

nomenclatura escolhida para as salas será “Salas 1 a 5”.

Na Tabela 6.10 estão relacionados os modelos dos aparelhos de ar

condicionado e suas respectivas potências, a distribuição dos mesmos, as

etiquetas de eficiência energética fornecidas pelo PROCEL e as áreas dos

aposentos.

Tabela 6.10 – Dados dos aparelhos e das salas

Sala Modelo do aparelho

Etiqueta do

aparelho

Potencia do

aparelho [BTUs/h]

Quantidade Área da sala

[m²]

1 Consul Air

Springer 12000 A 12000 2 30,8

2 Consul Air

Springer 12000 A 12000 1 9,21

3 Consul Air

Springer 12000 A 12000 1 8,78

4 Não possui - - - 7,22

5 Não possui - - - 9,48

Total A 36000 4 65,49

Para esse conjunto não foi necessário realizar cálculos de

ponderação, como manda o manual do PROCEL Edifica, visto que as eficiências

dos aparelhos são todas classificadas com Nível A. Além disso, foi verificado que

todos os aparelhos são sombreados, item necessário para que o aparelho receba

etiquetagem A, para evitar trocas de calor com o meio externo.

Portanto, para esse conjunto comercial de 65,49 m², a eficiência é Nível A

no quesito condicionamento de ar.

95

6.1.3.3. SALA#2

Esse conjunto é constituído de uma grande sala, de 56,34 m², na qual

fazem uso normalmente por 8 pessoas, pois também o contingente varia de

acordo com o turno. Para refrigerar esta sala são utilizados dois aparelhos do tipo

janela.

Estão exibidos na Tabela 6.11 os modelos dos aparelhos de ar

condicionado, as etiquetas de eficiência energética fornecidas pelo PROCEL

referentes aos aparelhos, e as potências dos mesmos.

Tabela 6.11 – Modelos de ar-condicionado usados na Sala#2

Modelo do aparelho

Etiqueta do aparelho

Potencia do aparelho [BTUs/h]

Quantidade

XCC141D B 13000 1

MCC125BB/RB A 12000 1

Total *Ponderação 25000 2

Este conjunto, segundo a metodologia do programa, exige um cálculo

ponderado, pois no ambiente existem mais de uma unidade condicionadora e com

diferentes características. A equação utilizada neste cálculo foi apresentada no

item 5.3.3.

A partir da Equação 5.10 , utilizando-se dos valores apresentados na

Tabela 6.12 e da dimensão da Sala#2, obtida da planta civil, obtemos o valor para

o Coeficiente equivalente de eficiência energética: K = 4,48.

Segundo o Manual do PROCEL Edifica, o intervalo de 3,5 < K ≤ 4,5 refere-

se a eficiência energética de Nível B. Portanto, para este aposento de 56,34 m²,

refrigerado por dois condicionadores de ar de características diferentes, obtém-se

a classificação energética de Nível B, segundo a metodologia do Manual de

aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C.

96

6.1.3.4. ETIQUETAGEM PARCIAL DO EDIFÍCIO PARA

CONDICIONAMENTO DE AR

Para obter o valor de etiquetagem parcial do edifício, visto que foi avaliada

uma pequena amostragem do mesmo, é necessário ponderar as áreas pelas

etiquetagens de refrigeração, utilizando a mesma Equação 5.10. A Tabela 6.13

mostra as áreas citadas nos itens anteriores, suas etiquetagens e o coeficiente de

ponderação para cada local obtido pela Equação 5.11.

Tabela 6.13 – Etiquetagens e áreas analisadas

Local Área [m²] Etiquetagem Ponderação

Área comum 438 A 3,91

Sala#1 65,49 A 0,58

Sala#2 56,34 B 0,40

Total 559,83 *Ponderação 4,89

Efetuando-se a soma das ponderações individuais de cada local obtém-se

o coeficiente K = 4,89, obtido pela soma das ponderações de cada local, verifica-

se que o valor encontra-se no intervalo 4,5 < K ≤ 5, levando a conclusão que a

etiquetagem parcial do edifício com as amostragens feitas, recebe a classificação

energética de Nível A.

6.1.4. ETIQUETAGEM DO EDIFÍCIO ANALISADO

Após a obtenção dos níveis de classificação energética para cada requisito

exigido no Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C, o passo

seguinte é a obtenção dos equivalentes numéricos e aplicação da Equação 4.2

para se chegar ao nível energético do edifício analisado.

Assim, com os valores de EqNumEnv = 1; EqNumV = 3; EqNumDPI = 3;

EqNumCA = 5; AC = 559,83 m²; AU = 906 m²; APT = 906 m²; ANC considerado

com Nível E e b=0 (pois não há bonificação), chega-se ao valor de Pontuação

Total igual a PT = 2,33.

Este valor classificaria o edifício com o Nível D em eficiência, mas como é

citado no Manual do PROCEL Edifica, o requisito determinante na classificação

97

final é a Envoltória, que obteve classificação “E” segundo os cálculos efetuados.

Sendo assim esta etapa é redundante, pois já era esperado que o resultado final

da classificação energética do prédio seria Nível E, devido à baixa eficiência da

envoltória.

6.2. DISCUSSÕES

6.2.1. ASSIDUIDADE QUANTO À BIBLIOGRAFIA

A bibliografia base utilizada no trabalho foi o Manual de aplicação dos

regulamentos: RTQ-C e RAC-C. De acordo com os dados obtidos e apresentados

nos itens anteriores do presente capítulo, vê-se que a metodologia pode ser

aplicada sem maiores contratempos no edifício já construído. A dificuldade se

apresenta apenas na forma com que são coletados tais dados. Um projeto em

planta possui uma maior flexibilidade, oferecendo formas mais fáceis até de

modificação de projeto. Já no edifício pronto, a solução é empregar medidas

corretivas, pois dependendo o tipo de ajuste que se pretende, a viabilidade se

torna nula.

Porém, salienta-se que o estudo de caso proposto analisou uma

construção relativamente “nova”, se comparada com outras existentes. Levando-

se em conta que o edifício possui em torno de 20 anos, os padrões construtivos já

deveriam possuir de alguma forma, uma consciência energética, o que foi

evidenciado unicamente no quesito de Condicionamento de ar, justamente o que

é de responsabilidade exclusiva de cada locatário e não da administração do

condomínio.

O programa PROCEL Edifica, que ainda está em fase de divulgação e

adaptação, mostra-se, então, até o momento, com uma aplicabilidade

razoavelmente boa para edificações já construídas. Seria interessante que o

PROCEL procurasse elaborar algumas adaptações no que tange à coleta de

dados e metodologia de cálculos para estes casos em específico. Talvez o uso de

uma metodologia não tão rígida para classificação seria uma saída para que a

atratividade do programa aconteça por parte dos proprietários de tais edifícios.

98

Enfim, os resultados são condizentes com os exemplos contidos no Manual

de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C.

6.2.2. ASSIDUIDADE QUANTO AOS OBJETIVOS

Em termos técnicos, o escopo proposto e apresentado no Capítulo 2 –

Objetivos, no decorrer do trabalho foi cumprido, pois foi possível o levantamento

de todos os dados necessários para se efetuar os cálculos que determinaram a

eficiência energética de cada requisito analisado. Novamente, o que surgiu como

um percalço foi a obtenção de tais dados.

Na área comum do prédio, é possível constatar o uso de muitas lâmpadas

de baixa eficiência, consumindo muita potencia desnecessária, como mostrou o

DPIrf que é um indicativo de eficiência. Como no corredor há muitas lojas, muitas

dessas lâmpadas são usadas como iluminação mais para a vitrine das lojas e

menos para o corredor em questão.

Nos conjuntos que pode-se verificar, houve um índice significativamente

maior de eficiência, visto que foram encontradas no local lâmpadas com maior

eficiência energética e melhor distribuídas ao longo do conjunto. Por essa

etiquetagem parcial de iluminação amostrar pouco dos vários conjuntos, o valor

final encontrado foi baixo. Caso fossem amostrados mais conjuntos, há chances

significativas de que a eficiência praticada dentro dos mesmos teria conceito

elevado (A ou B), e somando-se a área comum daria uma etiquetagem maior ao

edifício, visto que a área comum é maior que a área ocupada pelas duas salas

analisadas, porém significativamente menor que a área ocupada por, digamos,

todos os conjuntos de um ou dois andares, fazendo com que a área comum

influísse muito pouco no resultado final da iluminação.

A proposta de emissão da ENCE pode ser analisada pela administração do

condomínio. Porém, os autores do projeto acreditam que não seja a idéia para a

administração no momento pelo fato da classificação obtida.

Mesmo que não haja interesse por parte da administração do prédio para

obtenção da ENCE, a objetividade do trabalho foi atingida, pois se trata de um

trabalho novo, por parte de alunos em nível de graduação e que o foco principal é

a de divulgar o programa PROCEL Edifica.

99

7. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

Ao final do presente trabalho de conclusão de curso, apresenta-se a

conclusão de tudo que foi estudado ao longo de todo projeto. Pequenas resenhas

e discussões foram citadas no decorrer do texto, principalmente no item 6.2 que

foi uma prévia do que será mostrado neste capítulo.

Espera-se que a leitura do texto seja agradável não apenas para indivíduos

do meio científico e acadêmico, mas para qualquer pessoa que se interesse pelo

tema abordado. Principalmente àquelas que têm uma consciência formada de que

o uso racional de energia é uma questão que deve ser de conhecimento de todos.

Não foi pretensão durante o trabalho, produzir um texto que sirva de norma

ou que seja absoluto na abordagem do tema, mais que sirva como mais uma

referência e que possa abrir caminho para novos estudos, melhorando cada vez

mais os conceitos de eficiência energética.

7.1. RESULTADOS ESPERADOS VERSUS RESULTADOS OBTIDOS

Durante a elaboração dos estudos previu-se que dentre as fases do

projeto, àquela que mais traria dificuldades de ser realizada, seria a coleta dos

dados e o processamento destes. No decorrer, viu-se que o principal empecilho

foi a autorização por parte da administração do prédio, para se dar início aos

estudos in loco. Isto demandou muito tempo de trabalho e acabou causando um

atraso na entrega do presente relatório.

Porém, este fato determinou uma conclusão importante do trabalho, ou

seja, a aplicação de um programa que relate as reais condições energéticas de

uma construção comercial já estabelecida nem sempre é bem vista por parte dos

proprietários do estabelecimento. O motivo aparente é o receio de ocorrer o que

foi descrito no Capítulo 6 – Resultados e Discussões – onde a análise do edifício

indicou o pior nível de eficiência energética estipulado pelo programa PROCEL

Edifica. A reação percebida pelos alunos elaboradores do projeto foi a de que

este tipo de informação deve ser omitida da sociedade para evitar possíveis

taxações e até punições pelo uso inadequado de energia.

100

Tanto que para se dar início as medições foi necessário a assinatura de um

termo que comprovasse a omissão de dados que pudessem vir a identificar as

instalações do edifício analisado.

Outro ponto importante foi a dificuldade de levantamento dos dados

técnicos necessários para realização dos cálculos. Edifícios que têm uma certa

idade, por vezes não possuem em seus arquivos todas as plantas do projeto ou

quando possuem, encontram-se em condições deploráveis por desleixo no

armazenamento. Para medições in loco foi necessário o agendamento de horários

fora do expediente comercial para que não atrapalhasse a dinâmica diária do

condomínio. Todos estes fatos acarretam em atrasos no cronograma e

dificuldades que se traduzem em custos. Apesar do projeto ter uma visão didática,

é de conhecimento geral que o tempo é um fator determinante no custeio de um

projeto. Um exemplo: se uma empresa de consultoria em energia fosse realizar o

mesmo trabalho que os graduandos realizaram, seria definido um cronograma

que, a priori, deveria ser cumprido, pois foi elaborado segundo um orçamento. O

atraso apresentado no decorrer do cronograma (como foi verificado na prática)

traria novos custos, encarecendo o projeto. Assim sendo, um projeto caro não é

atrativo para proprietários e administradores deste tipo de edificações.

Em relação às definições contidas no Manual de aplicação dos

regulamentos: RTQ-C e RAC-C, a complexidade dos requisitos analisados, bem

como a rigidez nos critérios de avaliação demonstraram-se fatores que também

diminuem o interesse pela aplicação do programa em edificações já existentes.

Contudo, o estudo em si foi satisfatório. Retomando aos objetivos

específicos citados no item 2.2, pode-se concluir que todos os pontos foram

atendidos, ou seja, a disseminação do programa PROCEL Edifica foi realizada.

Durante o projeto várias pessoas foram consultadas, tanto no edifício analisado,

quanto no ambiente acadêmico. Sempre com a explanação do objeto que se

tratava o programa. Notou-se o interesse destas pessoas pela idéia do programa

aliada ao cenário econômico-energético do país. Mesmo que a aplicação na

prática tenha sido um tanto quanto difícil e relutante por parte de algumas

pessoas.

A conformidade da metodologia apresentada pelo programa também foi

verificada, visto que todos os cálculos foram realizados, sem discriminação,

101

alteração ou exclusão nos critérios. Haja visto que houve dificuldades na coleta de

dados, mas como o programa encontra-se em fase de disseminação e

aperfeiçoamento, até o presente, o Manual do PROCEL Edifica demonstrou-se

viável, mas não perfeito. Talvez para o caso de aplicação em projetos em planta o

programa se mostre mais atrativo, porém, para edifícios prontos todos os pontos

citados acima acabam diminuindo o interesse por parte das pessoas, mesmo que

a primeira vista haja um desejo de aprofundamento no tema.

De acordo com os resultados obtidos, a classificação da envoltória foi uma

surpresa tanto para a administração do prédio como para os alunos autores do

projeto. Justamente por o edifício não ser tão antigo se comparado com outros

existentes, esperava-se que sua eficiência energética não se apresentasse em

níveis tão baixos. Contudo, há uma explicação científica para esse efeito.

Aproximadamente 80% da envoltória possui revestimento vítreo com um fator

solar relativamente alto (por ser do tipo “fumê”). Isso faz com que seja absorvida

uma grande quantidade de radiação UV, que sabemos, causa aquecimento.

Independentemente do edifício localizar-se em uma Zona Bioclimática com as

características da cidade de Curitiba, este aquecimento acarreta em um aumento

de consumo de energia para requisitos como iluminação e refrigeração. Este fato,

associado a forma e orientação do edifício, não favorecem uma eficiência

energética boa quanto a envoltória. Talvez por esse motivo não há um sistema de

refrigeração central, o que causaria um custo muito elevado na manutenção do

condomínio, encarecendo suas taxas e aluguéis.

Por uma questão de tempo e disponibilidade, pequenas idéias foram

sugeridas à administração do condomínio, que procurassem melhorias na

eficientização energética de todo o conjunto. Sendo assim, o objetivo de

melhorias também foi concluído de acordo com o imaginado.

Por fim, a obtenção da ENCE tornou-se inviável por razões óbvias, visto

que não é de interesse a divulgação de um condomínio que não atenda a níveis

razoáveis de eficiência energética, ainda mais em um edifício do porte do que foi

estudado.

102

7.2. RECOMENDAÇÕES E PROSPECÇÕES

A idéia deste último item é a de deixar a opinião dos autores para possíveis

melhorias nos procedimentos do programa PROCEL Edifica e sugestões para que

trabalhos futuros sejam realizados, sempre com a intenção de divulgar um

programa que tem muito potencial.

Primeiramente, para a administração do prédio, foram feitas sugestões que

viessem a aumentar a eficiência energética do mesmo, mas sempre dentro da

realidade da construção, que nunca conseguirá uma classificação de Nível A, pois

isso resultaria em uma mudança drástica no projeto físico do edifício. Sugestões

como a contratação de uma empresa especializada no assunto, para um estudo

mais aprofundado e aplicação de técnicas mais modernas poderiam surtir um

efeito satisfatório, há um custo dentro do orçamento do condomínio. Acredita-se

que medidas como o espelhamento do revestimento vítreo do prédio possa

causar um aumento significativo na classificação energética quanto a envoltória.

O sistema de condicionamento de ar, por ser independente para cada condômino,

não afeta os índices finais e, mesmo assim, para as duas salas analisadas nos

estudos, demonstrou-se com um ótimo nível de eficiência. Já a iluminação pode

passar por um processo de re-estruturação, onde a simples troca de lâmpadas já

traria um bom efeito. As salas analisadas já apresentaram um bom desempenho

energético quanto a iluminação, talvez por afetar diretamente os custos dos

condôminos.

Quanto aos conceitos definidos no programa PROCEL Edifica, as maiores

dificuldades se deram na coleta de dados e a rigidez dos critérios, o que torna o

Manual de aplicação dos regulamentos: RTQ-C e RAC-C pouco atrativo à

condomínios construídos.

Tal situação indica um ponto que deve ser analisado pelos elaboradores do

programa PROCEL Edifica, de forma a flexibilizar as diretrizes do programa, para

que este possa ser mais atrativo e aplicável a estes casos.

De forma alguma concluímos que condomínios antigos estão taxados a

serem ineficientes e não possam ser aplicados as metodologias apresentadas no

programa, mas uma adaptação do programa a estes edifícios se mostraria de

grande ajuda no processo de divulgação do PROCEL Edifica.

103

Fica registrado, então, que não basta prever um regulamento que atenda

novas construções unicamente, mas sim que possa ser útil para àquelas já

construídas e que desejam, de alguma forma, melhorar sua eficiência.

A utilização da metodologia dada por simulação computacional também

merece maiores investimentos, uma vez que apenas um projeto, citado no

Capítulo 4.2 – Materiais e Métodos – tem o interesse de facilitar a análise por este

conceito. As ferramentas computacionais ainda são de difícil entendimento e

pouco “amigáveis” aos usuários, exigindo certo conhecimento em informática, o

que não é objetivo neste tipo de estudo. Espera-se que, com o tempo haja um

desenvolvimento maior nesta área.

Recomenda-se, também, que uma maior divulgação seja feita, pois se

verificou que apesar do programa ter praticamente 2 anos de existência, poucas

pessoas o conhecem, inclusive profissionais da área de engenharia, o que

demonstra que o próprio CREA deveria atuar na divulgação do programa. E

geralmente estas pessoas estão envolvidas no meio acadêmico. Assim como o

SELO PROCEL para eletrodomésticos é uma realidade no cotidiano de cada

cidadão, a ENCE também deve ser. Desse modo, cria-se uma corrente que visa o

uso adequado de energia, não só em aparelhos, mas em construções civis, seja

ela pública, privada, comercial ou residencial.

Finalmente, encerra-se o trabalho registrando a satisfação de se ter

chegado a conclusões pertinentes e que possam ser utilizadas em trabalhos

futuros, não só para alunos a nível de graduação, mas para técnicos, professores,

engenheiros e qualquer pessoa que se interesse pelo uso racional de energia

elétrica. Uma sugestão para trabalhos futuros é a aplicação dos conceitos deste

programa a instalações residenciais, com áreas menores que 500 m². Dessa

forma pode-se abrir caminho para mais uma vertente do programa PROCEL

Edifica.

104

8. BIBLIOGRAFIA E DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA

a) Documento de referência

[1] Regulamentação para Etiquetagem Voluntária do Nível de Eficiência

Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos. Versão aprovada

em agosto de 2008 pela Secretaria Técnica do GT-Edificações do Comitê Gestor

de Índices e Níveis de Eficiência Energética – CGIEE disponível no sítio

<www.labeee.ufsc.br> último acesso em 02/07/2010.

b) Documentos consultados

[2] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5413:

Iluminância de interiores. Rio de Janeiro, 1992.

[3] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220:

Desempenho Térmico de Edifícios Habitacionais. Rio de Janeiro, 2007.

[4] BALANÇO ENERGÉTICO NACIONAL 2009. Resultados Preliminares –

disponível no sítio <https://ben.epe.gov.br> último acesso em 30/06/2010.

[5] LAMBERTS Roberto; DUTRA Luciano; PEREIRA Fernando O.R. Eficiência

energética na Arquitetura 2.ed. São Paulo: ProLivros, 2004.

[6] Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica – disponível no

sítio <www.eletrobras.gov.br/procel> último acesso em 02/07/2010.

[7] REIS, Lineu Belico dos; CUNHA, Eldis Camargo Neves. Energia Elétrica e

Sustentabilidade aspectos tecnológicos, socioambientais e legais. Barueri-SP:

Manole, 2006.

[8] Agência Nacional de Energia Elétrica (Brasil). Atlas de energia elétrica do

Brasil. Agência Nacional de Energia Elétrica. – Brasília: ANEEL, 2002.

[9] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5410:

Instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro, 2005.

[10] MANUAL LUMINOTÉCNICO PRÁTICO. OSRAM

[11] Regulamento de Avaliação da Conformidade para Eficiência Energética

de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos – disponível no sítio

<www.inmetro.gov.br> último acesso em 02/07/2010.

[12] UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ. Sistema de Bibliotecas. Teses,

dissertações, monografias e outros trabalhos acadêmicos. Curitiba: Editora

UFPR, 2007 (Normas para apresentação de documentos científicos, 2).

105

[13] Eficiência Energética em Habitações de Interesse Social – Caderno 9 –

Mcidades- cartilha explicativa do Ministério das Cidades e Ministério de Minas e

Energia .

[14] GELLER, H. S. O uso eficiente da eletricidade: uma estratégia de

desenvolvimento para o Brasil. Rio de Janeiro: INEE – Instituto Nacional de

Eficiência Energética, 1994.

[15] KRUGER, E.; SHAFA,M., Consumo de energia em edifícios comerciais de

Curitiba: Medidas aplicadas em conservação de energia e monitoramento de

consumo Revista Educação e Tecnologia, 2002.

[16] MASCARÓ, JUAN L., MASCARÓ, LÚCIA. Incidência das variáveis

projetivas e de construção no consumo energético dos edifícios 2. ed. Porto

Alegre: Sagra-Dc Luzzatto, 1992.

[17] MOREIRA, Vinícius de A.. Iluminação & Fotometria – teoria e aplicação. 3.

ed. São Paulo: Edgard Blücher, 1987.

[18] PIRES, Adriano; BUENO, Julio; FERNÁNDEZ, Eloi Fernández y. Política

Energética para o Brasil propostas para o crescimento sustentável. Rio de

Janeiro: Nova Fronteira, 2006.

[19] MARTINS, Gilberto de Andrade; LINTZ, Alexandre, Guia para elaboração de

monografias e trabalhos de conclusão de curso. 1. Ed. São Paulo, Atlas,

2000.

[20] SILVA, Edna Lúcia da; MENEZES, Estera Muszkat, Metodologia da

Pesquisa e Elaboração de Dissertação. 3.ed. Florianópolis, UFSC, 2001.

[21] BRANDÃO, André Luiz; MUSA, Daniela Leal; FERNANDES, Clovis Torres,

Metodologia para Elaboração de Objetivos Instrucionais para o

Desenvolvimento de Cursos Hipermídia. Trabalho de conclusão de curso.

UFGRS, 2008.

[22] JUNIOR, Paulo Renato de Souza; HENRIQUES, Marcos Ejczis, Estudo e

Regulamentação da Etiquetagem Energética para edifícios comerciais e

públicos: Um Estudo de Caso no Edifício de Engenharia Elétrica da UFPR.

Trabalho de conclusão de curso. UFPR, 2009.

[23] www.labeee.ufsc.br último acesso em 02/07/2010

ANEXOS