O papel da legislação e da normalização Humberto Jorge Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores Gestão de Energia em Edifícios e na Indústria

O papel da normalização definição de padrões de qualidade energético-ambiental da construção (exº: RCCTE) definição de eficiência e características mínimas dos equipamentos a aplicar (exº: RSECE)  etiquetagem: equipamentos e edifícios 2003/04 GEEI

Princípios gerais Proposição de sustentabilidade projectar eficiente e integrado construir com qualidade equipar eficiente e flexível manter e monitorizar 2003/04 GEEI

Princípios gerais Metas a atingir Relativas a: Eficiência energética Segurança dos ocupantes (resistência a esforços estáticos e dinâmicos, Saúde dos ocupantes Durabilidade Conforto dos ocupantes Impacto ambiental 2003/04 GEEI

Princípios gerais Objectivos sectoriais Eficiência energética estrutura do edifício (trocas de calor, humidade, acção dos ventos, fenestração) sistemas mecânicos (qualidade do ar, recuperação de calor, AQS, iluminação eficiente) informação aos ocupantes 2003/04 GEEI

Princípios gerais Objectivos sectoriais Saúde dos ocupantes materiais de construção (emissividade) ventilação mecânica Durabilidade materiais ao abrigo de precipitação (em construção) 2003/04 GEEI

Critérios para o uso eficiente dos recursos (incl. a energia) Componentes limite à potência de climatização limite superior para a potência instalada por unidade de área para climatização limites para o nível das infiltrações limite superior para a potência instalada por unidade de área para iluminação 2003/04 GEEI

Alguma regulamentação portuguesa RCCTE RGCE RSECE 2003/04 GEEI

Regulamentação em preparação Certificação Energética em Edifícios Novos Revisão do RGCE - Indicadores Energéticos Base de Dados Disseminação da Informação Acordos Voluntários: Promover “Best Practices” Monitorização e Avaliação dos Resultados Revisão do RCCTE Etiquetagem Energética – alargar o domínio 2003/04 GEEI

Etiquetagem Energética 2003/04 GEEI

Regulamento da Gestão do Consumo de Energia Racionalizar o Consumo de Energia Maximizar a Eficiência Energética 2003/04 GEEI

Regulamento da Gestão do Consumo de Energia Auditoria Energética - 5 em 5 anos Plano de Racionalização de Energia Implementar e Atingir as Metas do Plano Abrange: Instalações Consumidoras de Energia C > 1000 Tep /ano Sectores: Industria e Serviços 2003/04 GEEI

Auditoria Energética Condições de Utilização e Conversão Eficiência dos Sistemas de Conversão Balanço dos Fluxos Energéticos Potencial de Poupança de Energia Consumos Específicos de Energia 2003/04 GEEI

Plano de Racionalização dos Consumos de Energia Acções e Medidas em Instalações e Equipamentos Planos de Investimento em Utilização Racional de Energia Metas de Redução dos Consumos Específicos 2003/04 GEEI

Consumos Específicos de Energia (Kgep/Ton) 10 C M=(C-K)N/10 M´ C´ M´´ C´´ K 1º P.R. 2º P.R. 5 N (anos) Auditoria 2003/04 GEEI

VANTAGENS DO CUMPRIMENTO DO RGCE Acesso à comparticipação financeira directa ao investimento em acções de Utilização Racional de Energia Redução da factura energética Aumento da eficiência do sistema energético Aumento da competitividade empresarial Promover “Best Practices” Monitorização e Avaliação dos Resultados 2003/04 GEEI

RCCTE Regulamento das Características do Comportamento Térmico dos Edifícios Definição de limites das necessidades nominais de aquecimento e arrefecimento de cada edifício funcionam como valores limite superior admissíveis 2003/04 GEEI

RCCTE Divisão do país em zonas climáticas Inverno - I1,I2, I3 Verão - V1, V2, V3 baseadas na variável graus-dia de aquecimento 2003/04 GEEI

RCCTE - zonas climáticas 2003/04 GEEI

RCCTE - aquecimento I1 - 400 ºC dia / ano I2 - 800 ºC dia / ano 2003/04 GEEI

RCCTE - aquecimento Energia solar média incidente numa superfície vertical orientada a Sul na estação do aquecimento (Esul): I1 - 400 kWh/m2/ano I2 - 500 kWh/m2/ano I3 - 700 kWh/m2/ano 2003/04 GEEI

RCCTE - arrefecimento Diferenças efectivas de temperatura Te 2003/04 GEEI

Te 2003/04 GEEI

Te para V1 e V3 2003/04 GEEI

RCCTE - Parâmetros térmicos Coeficiente de transmissão térmica K (W/m2ºC) Factor de concentração de perdas térmicas, fc (influência das heterogeneidades, agrava K, melhor =1) - definido por tipo de parede 2003/04 GEEI

Factor de concentração de perdas térmicas 2003/04 GEEI

RCCTE - Parâmetros térmicos Inércia térmica interior It =  Mi Si / Ap Mi - massa superficial (kg/ m2 ) Si - superfície (m2) Ap - área útil de pavimento (m2) 2003/04 GEEI

RCCTE - Parâmetros térmicos Inércia térmica interior 3 classes de inércia: fraca - It < 150 média - 150  It  400 Forte - It > 400 2003/04 GEEI

RCCTE - Parâmetros térmicos S - Factor solar (vãos envidraçados) Dado pela relação entre a energia que entra e a energia da radiação incidente 2003/04 GEEI

RCCTE - nec. nom. aquec. NIC  NI Necessidades nominais de aquecimento NIC menores ou iguais que Necessidades nominais de aquecimento de referência NI NIC  NI 2003/04 GEEI

RCCTE - nec. nom. aquec. Necessidades nominais de aquecimento (por m2 de área útil de pavimento) Soma algébrica de: perdas de calor pela envolvente perdas resultantes de infiltrações ganhos solares através dos envidraçados (sinal negativo) 2003/04 GEEI

RCCTE - nec. nom. aquec. Necessidades nominais de aquecimento de referência calculado para elementos construtivos padrão coeficientes de transmissão térmica de referência definidos por zona climática 2003/04 GEEI

RCCTE - Verificação automática aquecimento coeficientes de transmissão térmica dos elementos da envolvente < valores de referência fc  1,3 área de envidraçado  15% área útil de pavimento área útil de pavimento < 300 m2 2003/04 GEEI

RCCTE - nec. nom. arrefec. Necessidades nominais de arrefecimento NVC menores ou iguais que Necessidades nominais de arrefecimento de referência NV NVC  NV 2003/04 GEEI

RCCTE - nec. nom. arrefec. Necessidades nominais de arrefecimento (por m2 de área útil de pavimento) Soma algébrica de: ganhos de calor pela envolvente opaca exterior ganhos solares através dos envidraçados 2003/04 GEEI

RCCTE - Verificação automática arrefecimento coeficientes de transmissão térmica dos elementos da envolvente  valores de referência coberturas de cor clara inércia média ou forte envidraçados com S < 0,15 área de envidraçado  15% área útil de pavimento área útil de pavimento < 300 m2 2003/04 GEEI

Regulamentos portugueses RGCE RCCTE RSECE Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios 2003/04 GEEI

RSECE Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios Objectivos: assegurar exigências de conforto térmico e de qualidade do ar com eficiência energética com qualidade e segurança com respeito pelo meio ambiente 2003/04 GEEI

Âmbito de aplicação todos os equipamentos em edifícios com potência térmica nominal de aquecimento ou arrefecimento > 25 kW com soma das pot. nominais de aquec. e arrefec. > 40 kW 2003/04 GEEI

Condições nominais Interiores - determinadas pela temperatura e pela humidade Verão temperatura nominal interior: 25 °C humidade absoluta nominal interior: 10 g/kg Inverno temperatura nominal interior: 20 °C humidade absoluta nominal interior: 7 g/kg 2003/04 GEEI

Condições nominais Exteriores - determinadas pela temperatura e pela humidade Verão zonas climáticas: V1 (28 °C / 10 g/kg); V2 (32 °C / 11 g/kg); V3 (35 °C / 10 g/kg) Inverno I1 (3,5 °C / 4 g/kg); I2 (0,0 °C / 3 g/kg); I3 (-3,5 °C / 2 g/kg) 2003/04 GEEI

Condições nominais características construtivas valores de referência do RCCTE potência térmica nominal de aquecimento potência térmica nominal de arrefecimento valores nominais de caudal de ar novo 2003/04 GEEI

Restrições aos sistemas limites às potências de aquecimento ou arrefecimento 25% dos valores nominais calculados 20% de: [pot. nom. de aquecimento + pot. AQS] (quando pelo mesmo sistema) potência eléctrica para aquecimento por efeito de Joule até 5% da pot. térmica de aquecimento (25kW por zona) 2003/04 GEEI

Restrições aos sistemas reaquecimento terminal  10% da potência de arrefecimento instalada sistemas individuais em edifícios novos, só excepcionalmente recuperação de energia obrigatória no aquecimento pot. térmica de rejeição > 80kW eficiência  50% 2003/04 GEEI

Restrições aos sistemas em sistemas "tudo ar" se caudal de insuflação > 10 000 m3/h <=>"free cooling" obrigatório obrigatório registo de consumos dos sistemas dos dispositivos individuais com pot. eléctrica > 12,5 kW com pot. térmica máx. em comb. fósseis > 120kW 2003/04 GEEI

Regulação e controlo Funções obrigatórias: limitação das temperaturas extremas por espaço regulação da potência de aq. e de arr. possibilidade de fecho ou redução automáticos em não ocupação deve ser possível integração em SGTécnica obrigatório para pot. térm.  250 kW com optimização centralizada para pot. térm.  500 kW 2003/04 GEEI

Potência térmica nominal de aquecimento resulta do balanço das perdas térmicas em condições nominais não é potência de projecto é índice de qualificação e base de possíveis comparações soma de 3 parcelas: perdas térmicas pela envolvente exterior perdas térmicas pela envolvente interior perdas térmicas por infiltração ou insuflação de ar novo (relativas ao ar exterior) 2003/04 GEEI

Aquecimento - Perdas pela envolvente exterior Perdas de superfície paredes envidraçados cobertura pavimento Perdas lineares (pelo perímetro do solo) 2003/04 GEEI

Aquecimento - Perdas relativas ao ar exterior Perdas por admissão de ar exterior perdas de calor sensível perdas de calor latente Perdas por infiltração Perdas associadas ao caudal de ar novo (valores tabelados de referência por tipos de actividade) 2003/04 GEEI

Potência térmica nominal de arrefecimento potência dos ganhos térmicos nas condições nominais de projecto é índice de qualificação e base de possíveis comparações soma de parcelas: ganhos por condução através da envolvente exterior ganhos por condução através da envolvente interior ganhos por radiação através dos envidraçados ganhos associados ao ar exterior ganhos internos (pessoas, iluminação e equipamento) potência de desumidificação 2003/04 GEEI

Potência térmica nominal de arrefecimento contribuições são função da hora do dia período da manhã (PM) princípio da tarde (PT) fim da tarde (FT) hora de projecto: a de maior contribuição determina a potência nominal usada 2003/04 GEEI

Ganhos por condução através da envolvente exterior paredes envidraçados cobertura pavimento função de: diferença de temperatura entre exterior e interior radiação solar incidente nas superfícies da envolvente 2003/04 GEEI

Ganhos por condução através da envolvente interior paredes envidraçados pavimento tecto função da diferença de temperatura entre o interior e as zonas adjacentes não exteriores 2003/04 GEEI

Outros requisitos arrefecimento por compressão mecânica COP 2 fraccionamento obrigatório de potência de equipamento gerador de calor: 2003/04 GEEI

Outros requisitos fraccionamento obrigatório das instalações de arrefecimento: procedimento definidos para os ensaios de recepção 2003/04 GEEI