Módulo 7: Espaço, Energia e Qualidade de Vida Novos Instrumentos de Planejamento Energético Regional visando o Desenvolvimento Sustentável Módulo 7: Espaço, Energia e Qualidade de Vida

O Processo De Uso Final Da Energia O propósito fundamental do uso da energia é assistir na satisfação das necessidades e desejos do ser humano. O que se deseja são os serviços energéticos que as tecnologias de manejo da energia possam oferecer, e não a energia em si. A energia elétrica pode ser usada diretamente para este fim como, por exemplo, na provisão do aquecimento, iluminação, cocção e transporte, ou indiretamente, para produzir bens e serviços para o consumo.

Ilustração “Eu apenas quero abrir a torneira e ter água; eu não quero saber de onde ela está vindo.” “Baby Boom” MGM

Visão Esquemática do Sistema Energético Dentro do PIR

Usos Finais A relação direta entre o ser humano e a energia fica mais perceptível quando se trata do conceito do uso final da mesma. Todo o caminho da cadeia energética não faz sentido para a maioria das pessoas se não houver um fim. Mas justamente por esse paradigma é que outras etapas da cadeia energética acabam sendo desprezadas.

Cadeia Energética de Tecnologias do Processo De Transformação Fontes energéticas primárias: Carvão, petróleo, energia solar, hidroelétrica, etc. Transformadas em usinas, refinarias, minas de carvão, etc. Fontes energéticas secundárias: Eletricidade, óleo combustível, etc. usadas com tecnologias de uso final como lâmpadas, fogões, ônibus, casas, etc. Serviços energéticos: iluminação, refrigeração, condicionamento de ar, cocção de alimentos, etc. Contribuindo diretamente para o bem-estar humano. Imagem-Marco Marilungo 2004/ Google Imagens 2006

Subsistência e Sociedade refletidas na Configuração Espacial Gravura anônima do século XVI-Site Terra 2006 Fonte das Imagens: Wikipedia 2006

Urbanismo e Sociedade

Evolução Urbana, Setorização e Deslocamentos Renascença 1700s Torino 1900s Torino Slide cedido pelo Prof. Ildo Sauer

Conseqüências Sócio-espaciais

Crescimento Desordenado

Favelização

Dados sociais do Brasil metropolitano I Segregação Urbana Dados sociais do Brasil metropolitano I

Dados sociais do Brasil metropolitano II

Usos da Energia no atual paradigma sócio-espacial -Transporte -Indústria (Design) -Construção Civil (Arquitetura)

USOS DA ENERGIA Uso Móvel Transportes Uso Estacionário Serviços Energéticos Uso Direto Energia elétrica nas atividades cotidianas Uso Indireto Produção de Serviços e Bens de Consumo

Uso Móvel Da Energia Principal Forma: uso de combustíveis para o transporte. Automóveis, navios, aviões, trens, e outros. Combustíveis derivados do petróleo, como gasolina, óleo diesel, e gás natural. O transporte é um segmento em que o desenvolvimento histórico do uso de energia tem tido profundo impacto sobre o mundo.

Uso Móvel Da Energia Capacidade de transporte profundamente influenciada pela disponibilidade de energia, desde a utilização de animais de tração até os ônibus espaciais, passando pela tecnologia de estradas e ferrovias, com o uso de dispositivos a carvão, petróleo, gás natural, eletricidade, energia nuclear, solar ou eólica, hidrogênio, como nas modernas células a combustível, entre outros inumeráveis. O consumo de derivados de petróleo por este setor é responsável por 1/3 da produção mundial desse insumo Frota de veículos aumenta cerca de 15 milhões unidades/ano, e este número dobra a cada vinte anos Estimativas: 1bilhão de veículos em 2030

Uso Estacionário Da Energia Toda forma de uso da energia em termos da geração de eletricidade ou calor para a indústria, para o comércio, as residências, a agricultura e todos os setores que determinam a atividade socioeconômica de forma estacionaria. Energia estacionária usada nos edifícios, nas plantas e nos equipamentos que têm o controle direto sobre o uso da energia operando todo equipamento estacionário. Fontes de energia utilizadas: eletricidade, GN, GLP, biomassa, etc. Principais categorias de uso estacionário de energia analisadas estão diretamente relacionadas à energia elétrica

O Processo De Uso Final Da Energia uso indireto uso direto eletricidade lâmpada energia radiante (luz) sistema iluminador iluminação predial motor mecânica (força motriz) máquina seladora formatar chapa de metal produção de carro entrada de tecnologia uso final útil serviço energético processamento de materiais necessidades humanas

Consumo Mundial de Energia Primária Fonte: BP

Dados Nacionais Total: 191.128 mil tep Fonte: BEN 2005

Dados Nacionais Fonte: BEN 2005

Uso Final De Eletricidade Por Setor

Uso Final De Eletricidade Por Setor

Principais Usos Finais Móveis Transporte rodoviário Transporte ferroviário Transporte aéreo Transporte marítimo Transporte fluvial

Consumo de energia elétrica por categoria em edificações nacionais UFSC

Parcela de iluminação e ar condicionado por categoria de edificação comercial-institucional Condicionamento de Ar Total Escritórios 50% 34% 84% Bancos 52% 86% Restaurantes 20% 7% 27% Shopping centers 44% 78% Lojas 76% 12% 88% Oficinas 36% 4% 40% Postos de Gasolina 43% - Mercearias 29% 2% 31%

Impactos Ambientais de Usos Finais Descarte de lâmpadas As lâmpadas fluorescentes contêm substâncias nocivas ao meio ambiente, como metais pesados, onde sobressai o mercúrio metálico. A produção anual de lâmpadas fluorescentes no Brasil consome 5 toneladas de mercúrio. Ainda que o conteúdo de uma única lâmpada seja desprezível, o efeito da somatória das lâmpadas anualmente descartadas (cerca de 50 milhões) certamente não é. Enquanto intacta, a lâmpada fluorescente não oferece risco para o manuseio. Entretanto, ao ser rompida, libera seu conteúdo de vapor de mercúrio que, quando aspirado, causa intoxicação. Dependendo da temperatura do ambiente, o vapor de mercúrio pode permanecer no ar por muitos dias - até 20 dias durante o inverno! - sendo absorvido principalmente pelos pulmões. Por outro lado, o aterramento das lâmpadas permite que o mercúrio se infiltre no solo, atinja mananciais e acabe com a cadeia alimentar humana. Uma opção para a destinação das lâmpadas é a reciclagem de seus componentes, basicamente o mercúrio, o alumínio e o vidro.

Impactos Ambientais na Indústria Países desenvolvidos: indústria consome de 35% a 40% de toda a energia utilizada Indústria é responsável por 20% de toda a poluição lançada na atmosfera Principal fonte de emissão de metais pesados tóxicos Grande uso de CFC nos processos industriais Proliferação de novas substância químicas: estimavam-se 100.000 substâncias químicas no início da década de 90 com crescimento anual de 1.000 novas substâncias Apesar de permanecer como principal fonte de emissão de particulados e de compostos orgânicos voláteis, a indústria conseguiu reduzir consideravelmente as emissões de gases ao longo das últimas décadas

Consumo global de CFC Fonte:Goldemberg, José, Energia, Meio Ambiente e Desenvolvimento, Edusp, São Paulo, Brasil, 1996.

Impactos Ambientais no Macro Setor da Construção Civil Setor consome grande quantidade de energia em todas as atividades da cadeia produtiva 80% da energia utilizada na contrução de edifícios é consumida na produção e transporte de materiais Cimento Portland: 2º material mais consumido no mundo A produção de 1 ton de Cimento Portland pode consumir entre 60kg e 130kg de óleo combustível e 110kW.h de ee Indústria do cimento é responsável por 5% das emissões totais de CO2 O setor é um dos maiores consumidores dos recursos naturais do planeta

Tipos de poluição ambiental Poluição da água ou aquática Poluição do ar ou atmosférica Poluição do solo Poluição sonora Poluição visual Poluição luminosa Poluição radioativa

Medidas (Ações e Programas) de Conservação Energética e Minimização de Impactos Ambientais Substituição, Ajuste e Dimensionamento de Equipamentos Seleção e Substituição de Energéticos e Eficientização de Sistemas de Combustão Edifícios Eficientes e Design Bioclimático Programas de Informação e Educação

O Design Bioclimático

Materiais e componentes no Design Bioclimático 1) Fase Pré- Produção e Produção: Selecionar materiais de baixo consumo energético Selecionar processos de transformação intensivos com conseqüente ganho energético 2) Fase de Transporte e Locomoção: Selecionar materiais e/ou embalagens leves e/ou compactos Selecionar processos de montagem in locco Otimizar a logística 3) Fase de Utilização Se possível, projetar uso coletivo Selecionar produtos com eficiência energética durante a utilização Selecionar solucões energéticas passivas Selecionar equipamentos eficientes Manter seletores em posições de baixo consumo Utilizar materiais de isolamento Minimizar o peso e as dimensões de produtos

A Dimensão Social do Design Bioclimático O Design Sustentável no PIR

Os níveis do design sustentável Redesign do existente com vantagens ambientais Criação de novos produtos-serviços com vantagens ambientais e técnicas Desenvolvimento de “sistemas-produto” ou “sistemas-serviço” Design dentro da dimensão sócio-econômica do eco-design no atual paradigma de qualidade de vida

Os usos finais compreendidos no contexto do Desenvolvimento Sustentável Até a Primeira Revolução Industrial, a relação do ser humano com o meio ambiente que lhe possibilita a subsistência era mais direta. A partir da Segunda Revolução Industrial, a divisão de trabalho, o desenvolvimento de materiais de construção sintéticos geraram um contexto de relação mais indireta do homem com o meio natural.

Segunda Revolução Industrial Desenvolvimento de novos materiais e técnicas construtivas: II Revolução Industrial metalurgia Ferro e Aço concreto moderno e concreto armado Cimento hidráulico Cimento portland vidro Cristal branco Mecanização da produção utilidades domésticas movidas a energia – gás, eletricidade Iluminação Ventilação Cocção...

Século XX Nylon – materiais poliméricos Semicondutores – eletrônica (comunicações, domótica) Vidro cerâmico, fibra ótica

Racionalização Construtiva sem a Dimensão Cultural, Social e Ambiental

Resumo das conseqüências sócio-espaciais necessidade de “racionalização” do uso dos espaços, cada vez mais “urbanos” com utilização de modelos prontos em detrimento da visão humanizada do Espaço construído possibilitada pela Arquitetura Habitações coletivas Segregação e favelização “redes” de fornecimento de serviços: água, transporte, esgotos, energia... Abandono das técnicas tradicionais – pedra, adobe, madeira...

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Arquitetura Bioclimática Estética autóctone Esta é a versão em cache de http://www.vitruvius.com.br/arquitextos/arq000/esp226.asp no G o o g l e obtida em 26 abr. 2006 22:22:36 GMT. O cache do G o o g l e é o instantâneo que tiramos da página quando pesquisamos na Web. A página pode ter mudado desde a última vez. Clique aqui para ver a página atual sem destaques. Esta página armazenada pode estar fazendo referência a imagens que não mais estão disponíveis. Clique aqui para ver o texto em cache somente. Para criar um link para esta página ou armazenar referência a ela, use: http://www.google.com/search?q=cache:YsJzl7-r5tMJ:www.vitruvius.com.br/arquitextos/arq000/esp226.asp+%22ventila%C3%A7%C3%A3o+cruzada%22&hl=pt-BR&gl=br&ct=clnk&cd=2 O Google não é associado aos autores desta página nem é responsável por seu conteúdo. Os seguintes termos de pesquisa foram destacados:  ventilação  cruzada                                                                     Arquitetura Bioclimática Estética autóctone

Urbanismo/ Paisagismo- identidade cultural

www.arcoweb.com.br/arquitetura/arquitetura615.asp Alfredo Barbosa Jr. Centro educacional e cultural, Poços de Caldas, MG

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Arquitetura Bioclimática- Linguagens estéticas- visões sociais Esta é a versão em cache de http://www.vitruvius.com.br/arquitextos/arq000/esp226.asp no G o o g l e obtida em 26 abr. 2006 22:22:36 GMT. O cache do G o o g l e é o instantâneo que tiramos da página quando pesquisamos na Web. A página pode ter mudado desde a última vez. Clique aqui para ver a página atual sem destaques. Esta página armazenada pode estar fazendo referência a imagens que não mais estão disponíveis. Clique aqui para ver o texto em cache somente. Para criar um link para esta página ou armazenar referência a ela, use: http://www.google.com/search?q=cache:YsJzl7-r5tMJ:www.vitruvius.com.br/arquitextos/arq000/esp226.asp+%22ventila%C3%A7%C3%A3o+cruzada%22&hl=pt-BR&gl=br&ct=clnk&cd=2 O Google não é associado aos autores desta página nem é responsável por seu conteúdo. Os seguintes termos de pesquisa foram destacados:  ventilação  cruzada                                                                     Arquitetura Bioclimática- Linguagens estéticas- visões sociais

Arquitetura Bioclimática- Escopo teórico

Arquitetura Bioclimática- Conceitos “A arquitetura bioclimática, segundo Serra (1989), define-se como “a arquitetura que otimiza as relações energéticas com o ambiente natural circundante através do projeto arquitetônico...” Quando se fala de arquitetura bioclimática, não se pode deixar de notar a estreita ligação entre esta e o tema da conservação de energia. Romero (1993), acredita que a arquitetura bioclimática “é uma etapa atual do movimento climático-energético” Cláudia Naves David Amorim

Arquitetura Bioclimática- Fases de Projeto Marketing/ orçamento/ projeto O contexto pode relacionar o meio ambiente com a qualidade de vida e a estética Custo/benefício- curto, médio e longo prazo O contexto pode relacionar o meio ambiente com os custos completos Implantação Economia no transporte de terra, cortes e aterros Fundações/ Estrutura O Aproveitamento das curvas de nível, ventilação e insolação naturais, usando o meio ambiente como fonte das variáveis projetuais e do partido das edificações, Cas e TOs Apêndice 1 Vedo Albedo de materiais, conhecimento da influência dos albedos nas ilhas de calor, conforto térmico etc., Aberturas para ventilação e insolação passivas, evitar amianto e outros materiais nocivos, Apêndice 2/ Apêndice 3/Apêndice 4

Arquitetura Bioclimática- Uso, Manutenção, Gestão Acabamento/ arquitetura de interiores Apêndice 4/ Apêndice 5/ Água e Energia Desempenho e Avaliação Pós-Ocupação das Edificações -Políticas Públicas -Gestão: de projetos; de resíduos de custos;

Apêndice 1 Janaíde Cavalcante Rocha e Vanderley M. John Coletânea Habitare ANTAC Porto Alegre, 2003

Apêndice 2 A normatização em Conforto Ambiental no mundo: Países que não têm norma: Venezuela, Costa Rica, Bangladesh, Botswana. Países com normas: Canadá, França, Reino Unido, Japão, Jamaica, Kuwait, Paquistão, Suécia, EUA etc.

Apêndice 3 Racine Tadeu Araújo Prado∗, Fabiana Lourenço Ferreira Building System Laboratory of Escola Politécnica at University of São Paulo, São Paulo, Brazil Received 20 January 2004; received in revised form 10 March 2004; accepted 11 March 2004

Apêndice 4

Apêndice 5 Lâmpadas de 2 800 a 3 mil kelvins têm tonalidade branco-amarelada, morna, que dá a sensação de aconchego aos espaços. Ela é própria para residências, restaurantes sofisticados e em qualquer outro lugar onde é desejável uma atmosfera confortável e tranqüila. “Não se deve usar lâmpadas de 3 mil kelvins em um escritório, porque as pessoas se sentirão relaxadas, terão sono, e, portanto, o rendimento será mais baixo”, exemplifica. Já as lâmpadas na faixa de 4 mil a 5 mil kelvin proporcionam luz de tonalidade branco-azulada. Estimulante, essa faixa de aparência de cor é ideal para ambientes onde o ser humano deve estar ativo ou produtivo, tais como escritórios, indústrias ou academias de ginástica. ISO 6241 1.Estabilidade estrutural e resistência a cargas estáticas, dinâmicas e/ou cíclicas 2. Resistência ao fogo 3. Resistência à utilização 4. Estanqueidade 5. Higiene 6. Qualidade do ar 7. Conforto Higrotérmico 8. Conforto Visual 9. Conforto Acústico 10. Conforto Táctil 11. Conforto Antropodinâmico 12. Conforto Antropométrico 13. Durabilidade 14. Custos • Halógenas bipino de 50 watts - 930 lumens • Fluorescentes compactas de 18 watts - 1 200 lumens • Fluorescentes T8 trifósforo de 32 watts - 2 700 lumens • Fluorescentes T5 de 28 watts - 2 900 lumens • Vapor metálico de 400 watts - 36 mil lumens • Vapor de sódio de alta pressão de 400 watts - 47 mil lumens

A Dimensão Social da Arquitetura flickr.com/photos/dulce_vasconcelos/page6/

1)...enquanto “ser biológico”...: O ser humano... 1)...enquanto “ser biológico”...: ...necessita do conforto físico e sensorial 2)...enquanto “ser social”...: ...necessita da identidade cultural... 3)...enquanto “indivíduo”...: ...necessita de ambas as anteriores e do conforto sensível...

1) Conforto Ambiental e Saúde Humana Conforto térmico No caso de equipamentos, as condições do trabalho em regime Devem buscar a otimização dos resultados, menor desgaste, maior durabilidade; No caso do ser humano, as condições ambientes que ofereçam maior bem estar, salubridade, qualidade de vida e, eventualmente, produtividade Sempre que estudarmos as condições ambientais devemos considerar todos os corpos participantes do sistema e que influem nele, inclusive as pessoas. Quente Frio

Taxas metabólicas (W/m2 de pele) Reclinado 46 Sentado relaxado 58 De pé relaxado 70 Atividade sedentária (escritório, escola...) Dirigir automóvel 80 De pé, atividade leve (compras, laboratório, indústria leve) 93 Dar aulas 95 Atividades domésticas (barbear, banho, vestir-se) 100 Caminhar em terreno plano, a 2 km/h 110 De pé, intensidade média (assistente de vendas, trabalho doméstico) 116 Atividades de construção (p.ex. construção de parede de tijolos- bloco 15,3 kg) 125 Trabalho doméstico (varrer folhas no quintal) 170 Trabalho doméstico (lavar – à mão - e passar roupas – 120 – 220 W/m2) Indústria de aço e ferro (malhar um molde com martelo pneumático) 175 Indústria da construção (construir formas) 180 Caminhar em terreno plano, a 5 km/h 200 Atividades florestais (ceifar) 205 Atividades agrícolas (lavrar a terra com ajuda de cavalos) 235 Indústria da construção (carregar um carrinho com pedras e argamassa) 275 Esportes (skate no gelo – 18 km/h) 360 Atividades agrícolas (cavando com uma pá – 24 vezes por minuto) 380 Esportes (correndo, a 15 km/h) 550

2) Bioclima, Cultura e Hábitos Clima temperado Clima frio Clima quente e seco Clima quente e úmido

As Comunicações, a Globalização e o conceito de Espaço-Tempo São Paulo Nova Iorque www.poliseditorial.com.br/image/140706_301.jpg ruadajudiaria.com

3) Individualidade