IMPACTOSDAOPERAÇÃOEMSISTEMASPREDIAISSOBREO

DESEMPENHODASEDIFICAÇÕES

JorgeLuisGennari– BCATomazCleto– ASHRAE

JorgeLuisGennariBCA/Mantest

Ano População Milhões

PIBBilhõesU$

EnergiaBilhõescal/dia

1500 500 250 13.0002010 7.000 60.000 1.500.000

14x 240x 115x

EvoluçãodoConsumodeEnergia

Fonte:Harari,Yuval- 2013

KgEquivalentedePetróleoperCapita

Fonte:BancoMundial

CustosxIntervenção

Fonte:LuisCeotto

ProjetoEficiente?

ObraatendeoProjeto?

OperaçãoAdequada?

Oquefazumaedificaçãosereficiente?

Comofazerparaaexpectativavirarrealidade?

Expectativa Entrega

OqueéaBCA?• A BCA, sigla em inglês para Associação Para Comissionamento de

Edificações, é uma organização norte americana, privada e sem finslucrativos, dedicada a criar e apoiar programas e padrões a seremutilizados nas atividades de comissionamento.

• Através de programas de treinamento de profissionais, programas decertificação de profissionais e empresas de comissionamento, etambém através do desenvolvimento de ferramentas decomissionamento, a BCA tornou-se figura central e uma referênciatécnica no que tange às melhores práticas de engenharia decomissionamento.

QuemsãoosmembrosdaBCA?

• Comissionadores

• Projetistas: Engenheiros e Arquitetos

• Construtoras

• Investidores

• Proprietários

BrasilChapter

ABRAVA420associados

DNBrasilChapter

23associados

BCAaprox.1.200Associados

BrasilChapter– DNABRAVA

www.bcxa.com.br

www.bcxa.org

EtapasdoComissionamentoOPR

BOD

Projetodetalhado

Implant.

VerificaçãoInstalação

VerificaçãoOperação

VerificaçãoDesemp.

OPR=Owner’sProjectRequirements(RequisitosdoProprietário)

BOD=BasisofDesign(Projetoconceitual)

Testesintegrados

Testesfuncionais

OBRA!

Comofazerparaaexpectativavirarrealidade?

Expectativa Entrega

Caso1- NovaSubestaçãodaSedeTVGloboRJ

• 14MVAdetransformaçãoinstalada• Missãocrítica– expectativadeparada1,6min/ano

• Áreadeproteçãoambiental• SubstituiuaSEexistente:falharnãoeraumaopção

• ContrataçãodoComissionamentoantesqueasoutrascontratações– participamosdoprojetobásicoatéocomissionamento

• Oportunidadepara“seguiromanual”decomissionamento:OPR,BOD,CheckLists,etc

• Entendimentodoproprietáriodanecessidadedoacompanhamentodocomissionadordesdeafasedeprojetoatéotreinamentodaoperação

Caso1- NovaSubestaçãodaSedeTVGloboRJ

• Resultados– Poucoretrabalhodevidoafalhasdeprojetoefornecimentodeequipamentosesistemas

– Poucosproblemasnaenergização– Poucosproblemasdeoperação– MetasdeEficiência100%alcançadas

Caso1- NovaSubestaçãodaSedeTVGloboRJ

Caso2- DatacenterSantander- Campinas

• 34,5MVAdetransformaçãoinstalada• 800milm²• Missãocrítica– 24min/ano– CertificaçãoTIERIV• Partedaredemundialdeoperaçõesdobanco

• Participamosemtodasasfasesdocomissionamento• EntendimentodoproprietáriodanecessidadedocomissionamentoparaaCertificaçãoTierIV

• Oportunidadepara“seguiromanual”decomissionamento:OPR,BOD,CheckLists,etc

Caso2- DatacenterSantander- Campinas

• ResultadosparaoSistemaElétrico– Poucoretrabalhodevidoafalhasdeprojeto– Algumretrabalhodevidoafalhasdefornecimentodeequipamentosesistemas

– Poucosproblemasnaenergização– Poucosproblemasdeoperação

Caso2- DatacenterSantander- Campinas

Caso3- SEPEdifícioComercial

• 12MVAdetransformaçãoinstalada• 30milm²aprox.• TopologiaSEPeACconvencionalvendidocomomissãocrítica

• Comissionamentoinicialnãotestouaoperaçãodosistema• Proprietáriosomenteconvencidodanecessidadedocomissionamentoquandocomeçaramosproblemas

• Prédioocupadopormultinacionaiscontandocomaestrutura“missãocrítica”

• Projetoeobramalexecutados

Caso3- SEPEdifícioComercial

• Resultados– Muitoretrabalhodevidoafalhasdeprojeto– Muitoretrabalhodevidoafalhasdefornecimentodeequipamentosesistemas

– Muitosproblemasdeoperação– Trabalhossomenteliberadosnasmadrugadasdesábadosdomingos– Retrocomissionamentocaroedemorado– “Resgate”doconceitodemissãocrítica

Caso3- SEPEdifícioComercial

• ResultadosPerdas(multas,

Wh,etc)R$porano

Sit Inicial 230.736,

SitFinal 10.383,

Caso3- SEPEdifícioComercial

OComissionamentoéaoportunidadedeouroparaadequaroquefoiprojetadoaoqueestásendoconstruídocomomenor

custopossível.

Conclusão

LeoniltonTomazCletoASHRAE/Yawatz

(AmericanSocietyofHeating,RefrigeratingandAir-ConditioningEngineers)

ASHRAE, fundada em 1894, é uma sociedade global que promove o bem-estar humano por meio da tecnologia sustentável para o ambiente construído.

A Sociedade e seus membros trabalham em sistemas de climatização com alta eficiência energética, produzem normas para a qualidade do ar interior, sistemas de refrigeração comercial e industrial, além de cuidar da sustentabilidade.

A ASHRAE foi formada como Sociedade Americana de Engenheiros de Aquecimento, Refrigeração e Ar Condicionado pela fusão, em 1959, da Sociedade Americana de Engenheiros de Aquecimento e Ar Condicionado (ASHAE), fundada em 1894 e a Sociedade Americana de Engenheiros de Refrigeração (ASRE) fundada em 1904.

Contamoshojecom57.000membrosem130paísese190Capítulos.

NoBrasil,somosaproximadamente300membros,quecompõemocapítulobrasileirodaassociação,fundadohá15anos:ASHRAEChapterBrasil.

Contamoscomaparticipaçãode:

v Consultoresv Projetistasv Construtoresv Fabricantesv Arquitetosv Estudantes

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA Distribuição de Custo de um Edifício ao longo da sua Vida Útil

Fonte:SteveTom,PhD,PE– Ecolibrium– 04/2009

Soluções para Economia do Consumo de Energia em Sistemas de Ar Condicionado – NO VERÃO

● Eliminar os Filtros de Ar – 5% a 7%.● Aumentar a temp. de água gelada (2ºC a 4ºC) – 6% a 12%.● Desligar o fornecimento de Ar Externo – 15% a 25%.● Desligar um (ou mais) Chillers – 25% a 40%.● Desligar Chillers, Bombas e Torres (só Ventilação) – 85% a 90%.● Desligar todo Sistema de Ar Condicionado – 100%.

Fonte:SteveTom,PhD,PE– Ecolibrium– 04/2009

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA Distribuição de Custo de um Edifício ao longo da sua Vida Útil

Soluções para Economia do Consumo de Energia em Sistemas de Ar Condicionado – NO VERÃO

● 1% a 2% de melhoria na produtividade dos usuários (5-9 min/dia) paga os custos totais mensais de energia e manutenção.

● 1% a 2% de melhoria na produtividade dos usuários (5-9 min/dia) paga em UM ANO os custos totais de um projeto bem feito (considerando 2x o custo do projeto “Feijão com Arroz”).

● 1% a 2% de melhoria na produtividade dos usuários (5-9 min/dia) paga em 1-2 ANOS os custos totais da diferença na execução do projeto bem feito.

Soluções para Economia do Consumo de Energia em Sistemas de Ar Condicionado – NO VERÃO

● Eliminar os Filtros de Ar – 5% a 7%.● Aumentar a temp. de água gelada (2ºC a 4ºC) – 6% a 12%.● Desligar o fornecimento de Ar Externo – 15% a 25%.● Desligar um (ou mais) Chillers – 25% a 40%.● Desligar Chillers, Bombas e Torres (só Ventilação) – 85% a 90%.● Desligar todo Sistema de Ar Condicionado – 100%.

QUALQUER MEDIDA DE ECONOMIA QUE DIMINUA O CONFORTO (PRODUTIVIDADE) DOS USUÁRIOS É INVIÁVEL!

Fatores que afetam a eficiência operacional, mesmo em edifícios com um bom projeto:

• Alterações no conceito original do projeto (BoD). • Comissionamento mal executado ( ou não realizado).• Complexidade dos sistemas.• Construção com baixa qualidade.• Componentes baratos e não confiáveis. • Controles programados de forma ineficiente ou incorreta.• Operação ruim.• Usuários ruins (ex: temperatura ambiente = 19ºC).

Investigação e Análise em Edifícios Certificados Resultados Principais

● Tomadas de ar externo fechadas.● Ventiladores de ar externo desligados.● Ciclos economizadores inoperantes.● Chillers com baixa carga de fluido refrigerante.● Inversores de frequência mal controlados. Motores operando com

frequência máxima (fixa) desnecessariamente.● Circuito secundário (Fan Coils) com vazão de água gelada superior à

vazão do circuito primário (Chillers).

Investigação e Análise em Edifícios Certificados Resultados Principais

● Torres de resfriamento com controle inadequado – sem operação otimizada.

● Erros de Projeto. ● Erros de Instalação.● Configuração de Equipamentos/ Set points errados.● Malhas de controle limitadas/ erradas.● Sensores mal instalados/ descalibrados.

● Empresas de manutenção desconhecem requisitos de operação e eficiência dos equipamentos.

● Operadores sem treinamento adequado e sem conhecimento técnico para operar o sistema.

● Operadores desconhecem os Manuais dos Sistemas.● Reclamações quanto ao conforto térmico.● Difusores de insuflamento bloqueados.● Operação manual do ar condicionado.

Investigação e Análise em Edifícios Certificados Resultados Principais

Processo de gestão da qualidade para atingir os requisitos atuais das instalações ou sistemas – CFR (do inglês “Current Facility Requirements”) – de um edifício existente.

O processo é estruturado em etapas incluindo planejamento, investigação, implementação, verificação e documentação de que as instalações e/ou seus sistemas são operados e mantidos para atender o CFR, com um programa para manter as melhorias por toda vida útil restante dos sistemas.

Comissionamento em Edifícios ExistentesASHRAE Guideline 0.2 – 2015 Commissioning Process for Existing Buildings

OBJETIVOS DO PROCESSO DE COMISSIONAMENTO EM EDIFÍCIOS

EXISTENTES

Projeto Instalação Start-Up

COMISSIONAMENTO

OPERAÇÃO

www.peci.org/sites/default/files/epaguide_0.pdfwww.ashrae.org/standards-research--technology/standards--guidelines

● CFR (Current Facility Requirements) – Requisitos Atuais do Sistema. CFR é o OPR de um sistema existente.

● Foco na operação otimizada para atender o CFR e não na Economia da

Conta de Energia.

● Eficiência Energética vs Conta de Energia.

● Investigação e Análise & Persistência

● Troubleshooting + Tune-Up

● Capacitação das equipes de O&M

Comissionamento em Edifícios Existentes Palavras Chaves

Impactos Não Energéticos das Melhorias em Sistemas de Ar Condicionado, Resultantes dos Processos de Retrocomissionamento

Problemas Operacionais

TípicosSistemade

DistribuiçãodeAr

● Difusoresdesacoplados

Problemas Operacionais

TípicosSistemade

DistribuiçãodeAr

● Difusorescomfitasadesivas

Problemas Operacionais

TípicosSistemade

DistribuiçãodeAr

A B C D E F G H J K

4

5

6

7

8

9

Desbalanceamentodavazãodeardoscondicionadores:• 65%davazãototaldopavimentoatendeasregiõesperiféricas,atendidas

porVAVs;• 35%davazãototaldopavimentoatendeasregiõescentrais,atendidas

porVACs;• AsVACsoperamcomoDampers0ou100%(on– off).

QuandoasVAVsserestringem,oqueacontececomavazãodearnasVACs?

Problemas Operacionais TípicosSistemadeDistribuiçãodeAr

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000

Tem

pera

tura

(ºC)

Vazã

o de Á

gua G

elada

(m³/h

)

Carga Térmica Atual (kW)

Circuito Primário/ SecundárioVazão de Água Gelada - Sistema Atual

Vazão Total URs - PrimárioVazão Total - SecundáriosVazão Total - MediçõesTemperatura - Alimentação Secundários

Problemas Operacionais Típicos em

SistemasdeÁguaGelada

Problemas Operacionais Típicos em

SistemasdeÁguaGelada

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0.0 1000.0 2000.0 3000.0 4000.0 5000.0 6000.0 7000.0 8000.0 9000.0

Cons

umo

de E

nerg

ia An

ual (

MWh)

Horas-Ano

Consumo de Energia - Sistema Atual vs Circuito Único Variável

Consumo de Energia - Sistema Atual

Consumo de Energia - Circ Unico Variavel - DT= 4.0ºC

Consumo de Energia - Circ Unico Variavel - DT= 6.0ºC

AlgunsResultados“Energéticos”

• ShoppingCenter– Cuiabá• Aumentodeeficiênciaenergéticadosistemadearcondicionadoem20%.

• Evitou-seuminvestimentodeR$1,3MiemChillersadicionais.

• ComplexoHospitalar– SãoPaulo• Aumentodeeficiênciaenergéticadosistemadearcondicionadoem15%.

• Reduçãodademandatotaldocomplexoem10%.

• InvestimentosoboPEE(ANEEL)à RCB=0.33.

• CanaldeTV(incluindoDataCenter)– RiodeJaneiro• Aumentodeeficiênciaenergéticadosistemadearcondicionadoem15%.

• Reduçãodademandanapontaem30%.

• EdifícioCorporativo– SãoPaulo• Aumentodeeficiênciaenergéticadosistemadearcondicionadoem35%.

• Reduçãodademandatotaldocomplexoem15%.

AlgunsResultados“Energéticos”

Conclusões● Comissionamentoéferramentarequeridaparaotimizaçãodesistemas

existentes.

● ComissionamentoésuporteparaatingiroCFR.

● ComissionamentosóéeficazquandoofocoéoCFR.

● ComissionamentotrazresultadossensíveisprincipalmenteaoIEQeà

EficiênciaEnergética.

Obrigado!!