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Eficiência energética de edificações.. Vanessa Gomes, Arq. Dr. DAC/FEC/UNICAMP, LEED TM AP, USGBC Member Forum Permanente de Energia UNICAMP,

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1 Eficiência energética de edificações.. Vanessa Gomes, Arq. Dr. DAC/FEC/UNICAMP, LEED TM AP, USGBC Member Forum Permanente de Energia UNICAMP, gomes, 2007

2 Consumo de energia elétrica em edificações

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4 Uso responsável de energia Gestão do uso de energia –equilibra demanda justificável x fornecimento apropriado. Quatro passos –Conscientização –Conservação de energia –Eficiência energética –Uso primário de recursos energéticos renováveis

5 Prof. Fernando Ruttkay Pereira, LabCon - UFSC

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7 Iluminação Artificial Eng. Enedir Ghisi, PhD, Labeee - UFSC

8 É só adicionar tecnologia?

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10 Estratégias Bioclimáticas

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13 Área de janela x consumo energia Eng. Enedir Ghisi, PhD, Labeee - UFSC

14 Lei do retorno decrescente gasta-se mais que será recuperado ao longo do horizonte de investimento Retorno decrescente Limite de efetividade de custos STOP! Acúmulo de economias de energia Custo de melhoria de eficiência The Natural Capitalism (Hawken et al. 1999)

15 Projeto integrado 0 Custo marginal de melhorias Economias acumuladas Retorno decrescente Limite de efetividade de custos Tunneling through the cost barrier... Lovins Discontinuity Effect The Natural Capitalism (Hawken et al. 1999)

16 Projeto integrado Limite de efetividade de custos

17 Eficiência energética de edificações projeto tradicional construtor proj. interiores arquiteto landscape architect operador proprietário usuários proj. sistemas prediais proj. estrutura eng. mecânico / eletricista

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19 Eficiência energética de edificações projeto integrado de uso de energia Equipe de projeto eng. mecânico construtor eng. eletricista proj. interiores arquiteto landscape architect operador proprietário consultor energia agente comissionamento gerente de projeto usuários

20 Projeto integrado de uso de energia Seis ações-chave 1.Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto –provisão de tempo e recursos –designação de um coordenador/facilitador de projeto –Incorporação do processo integrado aos documentos de projeto: especificar diretrizes e padrões a serem seguidos pela equipe de projeto –Incentivos e penalidades $$$ com base no desempenho obtido (até 0,3% do custo total do projeto) 71 a 92% % 108 a 115% incentivos penalidades 108%115%92%71% Caso Prefeitura Oakland $0 100%

21 Projeto integrado de uso de energia Seis ações-chave 1.Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto 2.Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto se melhora o conforto

22 Eficiência energética de edificações projeto integrado de uso de energia Oportunidades de economia de energia x seqüência de projeto Desenvolvimento projeto Documentos cosntrução Construção Ocupação Programa Estudo Preliminar Economias de energia potencialmente cost-efective Nível de esforço de projeto (e $$)

23 Projeto integrado de uso de energia Seis ações-chave 1.Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto 2.Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto –Melhorar a eficiência de componentes dos sistemas individualmente (lâmpadas, reatores, chillers, fans, bombas e motores)

24 Projeto integrado de uso de energia Seis ações-chave 1.Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto 2.Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto –Melhorar a eficiência de componentes dos sistemas individualmente (lâmpadas, reatores, chillers, fans, bombas e motores) –Reduzir perdas de energia – sensores, consumo de equipamentos em standby –Recuperar energia perdida – edifícios rejeitam energia térmica via sistemas de exaustão e condensadores de ar-condicionado. trocador de calor na saída de exaustão recupera energia de refrigeração para pré-resfriar o ar captado trocador de calor recupera calor residual de ar-condicionado para aquecer água

25 Projeto integrado de uso de energia Seis ações-chave 1.Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto 2.Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto –Trocar a tecnologia do sistema – ex resfriamento evaporativo direto/indireto é muito mais eficiente que sistemas a base de refrigerantes, assim como refrigeração por painéis radiantes é mais eficiente que sistemas que forcem movimentação de ar –Reduzir demanda de pico – não necessariamente aumenta a eficiência energética, mas reduz custo global de energia. Uso de sistemas de acumulação térmica (gelo ou água gelada) reduz demanda nos chillers duratne períodos de pico Geradores standby

26 Projeto integrado de uso de energia Seis ações-chave 1.Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto 2.Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto –Gerar energia on-site co-geração energia elétrica ou térmica, para aquecimento ou resfriamento edifícios com carga constante ao longo do ano até 90% eficiência x 21% convencional –Usar sistemas renováveis Iluminação natural, PV 40 a 65% redução demanda Atenção para necessidades de capacitação para manutenção!

27 Projeto integrado de uso de energia Seis ações-chave 1.Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto 2.Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto 3.Análise do edifício como um sistema global Característica do edifício densidade potência iluminação tipo de vidro sistema de refrigeração req. fornecimento ar potência fans energia fans eficiência sistema refrig. consumo sistema refrig. total ilumin, refrig, fans Edifício-padrão 1,6 W/ft 2 Simples, fumê, SC 0,5 240 ft 2 /ton 1,7 CFM/ft 2 0,8 W/CFM; 1,3 W/ft 2 4 kWh/ft 2 8,5 EER 5,9 kWh/ft 2 14,7 kWh/ft 2 Edifício eficiente 31,3% 475 ft 2 /ton 0,85 CFM/ft 2 0,6 W/CFM; 0,5 W/ft 2 1,5 kWh/ft 2 12 EER 2,1 kWh/ft 2 6,9 kWh/ft 2 Economia 31,3% 49,5% 25%; 62,1% 62,1% 29,2% 64,2% 52,9% Alto desemp, SC 0,34

28 Projeto integrado de uso de energia Seis ações-chave 1.Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto 2.Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto 3.Análise do edifício como um sistema global Ferramentas de projeto e simulação Simulação usa dados típicos em vez de pior situação (normas) Resultados hora-a-hora (ou menos) Energy-10 – concepção e projeto inicial – decisão entre alternativas – single zone (só para edifícios pequenos) DOE 2.2 EnergyPlus simulação completa – desenvolvimento de projeto e dimensionamento IES

29 Projeto integrado de uso de energia Seis ações-chave 1.Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto 2.Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto 3.Análise do edifício como um sistema global 4.Tomada de decisões com base nos custos do ciclo de vida

30 Projeto ruim = absenteísmo+ rejeição+ segurança+ desempenho Payback pode ser impressionante! –Superior Die Set Corporation (Oak Creek, Wisconsin) 45% do custo de operação e manutenção (=US$2.148/ano) + produtividade (US$42.836/ano) + taxa de rejeição, absenteísmo e segurança… (dífícil valorar) = Payback de menos de 24 dias! 5% de aumento de produtividade em uma situação de 200 funcionários x R$1000/mês = R$ já economiza R$ /ano

31 Projeto integrado de uso de energia Seis ações-chave 1.Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto 2.Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto 3.Análise do edifício como um sistema global 4.Tomada de decisões com base nos custos do ciclo de vida Payback (2 a 4 anos)x LCC quão rápido o investimento se pagalucratividade longo prazo ignora custos e ganhos após o payback não diferencia alternativas com # vida útil Ignora valor do dinheiro no tempo (economia custos em valor presente futura contra investimento inicial) (compara $ em épocas #) Payback de 4 anos ou menos... = aceitar apenas taxa de retorno > 12%...

32 Payback simples x LCC 12% Taxa de retorno (%) Payback simples (anos) % 18% Payback de 4 anos ou menos... = aceitar apenas taxa de retorno > 12%... Opções com payback simples de até 15 anos podem ser atrativas!

33 Projeto integrado de uso de energia Seis ações-chave 1.Comprometimento do empreendedor/proprietário com o processo integrado de projeto 2.Identificação de estratégias para reduzir custos ciclo de vida enquanto melhora conforto 3.Análise do edifício como um sistema global 4.Tomada de decisões com base nos custos do ciclo de vida 5.Acompanhamento para assegurar que a integridade das melhorias planejadas é mantida ao longo do processo de construção (comissionamento!) 6.Verificação, ao final do projeto, se o desempenho atende às expectativas –Comissionamento – verifica se equipamentos funcionam como previsto em projeto –Mensuração – verifica se a economia de energia prevista na etapa de projeto foi efetivamente obtida –APO – desempenho real, índice de satisfação e eventuais medidas preventivas para novos projetos

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53 Conclusões Abordagem para reduzir o consumo de energia 1.Identificar a disponibilidade, potencial e viabilidade de utilizar fontes renováveis de energia (solar, vento, biogás e geotérmica) para satisfazer as necessidades justificáveis do empreendimento em termos de energia. 2.Aplicar os melhores princípios de implantação e projeto arquitetônico para reduzir a demanda de energia e minimizar a necessidade de utilidades consumidores de energia (ar-condicionado, aquecedores de água, iluminação artificial...). 3.Tornar a produção e uso de energia um componente viável do desenvolvimento sustentável. Aumentar as experiências de usuários e visitantes pela conscientização dos problemas de uso de energia e o uso de dispositivos eficientes, métodos de conservação, e fontes renováveis de energia. Instalar medidores de energia para monitorar e ilustrar o consumo de energia.

54 O que realmente importa? integrar soluções isoladas em uma abordagem global...

55 Eficiência energética de edificações.. Vanessa Gomes, Arq. Dr. DAC/FEC/UNICAMP, LEED TM AP, USGBC Member Forum Permanente de Energia UNICAMP, gomes, 2007


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