A CONCEPÇÃO ARQUITETÔNICA PARA A EFICIÊNCIA...

COPPE/UFRJCOPPE/UFRJ

A CONCEPÇÃO ARQUITETÔNICA PARA A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE

EDIFICAÇÕES – O CASO DA ETIQUETAGEM NO BRASIL

Norma do Nascimento Batista Caldeira

Tese de Doutorado apresentada ao Programa de

Pós-graduação em Planejamento Energético,

COPPE, da Universidade Federal do Rio de

Janeiro, como parte dos requisitos necessários à

obtenção do titulo de Doutor em Planejamento

Energético.

Orientador: Emilio Lèbre La Rovere

Rio de Janeiro

Abril de 2011




TESE SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DO INSTITUTO LUIZ COIMBRA DE

PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA DE ENGENHARIA (COPPE) DA

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS

REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE DOUTOR EM

CIÊNCIAS EM PLANEJAMENTO ENERGÉTICO.

Examinada por:

__________________________________________ Prof. Emilio Lèbre La Rovere, D. Sc.

__________________________________________

Prof. Luiz Pinguelli Rosa, D. Sc. __________________________________________ Prof. Marcos Aurélio Vasconcelos de Freitas, D.Sc.

__________________________________________

Dr. Amaro Olímpio Pereira Junior, D.Sc. __________________________________________

Dra. Carolina Burle Schmidt Dubeux, D.Sc.

__________________________________________ Dr. Marcio Macedo da Costa, D.Sc.

RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL

ABRIL DE 2011

iii

Caldeira, Norma do Nascimento Batista

A Concepção Arquitetônica para a Eficiência Energética de

Edificações - O Caso da Etiquetagem no Brasil/Norma do

Nascimento Batista Caldeira- Rio de Janeiro: UFRJ/COPPE, 2011.

XIX, 213 p.: il.; 29,7 cm.


Tese (doutorado) - UFRJ/COPPE/ Programa de

Planejamento Energético, 2011.

Referências Bibliográficas: p. 206- 213

1. Etiquetagem. 2. Eficiência Energética. 3. Edificações. I.

La Rovere, Emilio Lèbre II. Universidade Federal do Rio de

Janeiro, COPPE, Programa de Planejamento Energético. III. Título.

iv

Dedico:

Aos meus pais, Jandyra do Nascimento Batista e Olegário Batista (In memoriam).

A minha avó Maria Ribeiro do Nascimento (In memoriam).

E a todos que me apoiaram e acreditaram no meu potencial.

v

“O Senhor e o meu pastor; nada me faltará.

Deitar-me faz em verdes pastos, guia-me mansamente a águas tranqüilas.

Refrigera a minha alma; guia-me pelas veredas da justiça, por amor do seu nome.

Ainda que eu andasse pelo vale da sombra da morte, não temeria mal algum, porque tu

estás comigo; a tua vara e o teu cajado me consolam.

Preparas uma mesa na presença dos meus inimigos, unges a minha cabeça com óleo; o

meu cálice transborda.

Certamente que a bondade e a misericórdia me seguirão todos os dias da minha vida, e

habitarei na Casa do Senhor por todo o sempre.”

Salmo 23

vi

AGRADECIMENTOS

Ao CNPQ pelo apoio financeiro durante os primeiros anos do doutorado.

Ao Centro de Pesquisa de Energia Eletrica – CEPEL/Eletrobrás pelo apoio financeiro

por meio de bolsa de doutorado.

Ao Professor Emilio Lèbre La Rovere, pela orientação competente, pelas valiosas

sugestões e críticas que muito contribuíram para a realização desta tese, pela confiança

depositada neste trabalho e pelas oportunidades de participar de projetos de pesquisa

sob sua coordenação.

Ao professor Aluísio Campos Machado, por ter me recebido no Programa de

Planejamento Energético, quando decidi me inscrever no doutorado, e pelo aprendizado

adquirido em disciplinas por ele ministradas.

Aos professores do Programa de Planejamento Energético, em particular àqueles de

quem fui aluna em disciplinas no doutorado: Aluísio Campos Machado, Emilio Lèbre

La Rovere, Lucio T. Carpio, Luiz Pinguelli Rosa e Roberto Schaeffer, pela contribuição

na minha formação acadêmica e profissional.

Ao Engenheiro Ary Vaz, Chefe do Departamento de Tecnologias Especiais do CEPEL,

pelo apoio recebido durante os anos em que fui bolsista do CEPEL, e ao Engenheiro

João Carlos Aguiar, meu gerente no CEPEL.

À GTZ no Brasil – Deutsche Gesellschaft für Techische Zusamme-Narbeit, na pessoa

dos Srs. Andreas Nieters e Torsten Shwab, por sugerirem a EAC como estudo de caso e

pelo encaminhamento do teor do trabalho aos responsáveis pela mesma.

À Escola Alemã Corcovado-EAC, na pessoa do Sr. Diego Martinez, Diretor

administrativo, pela atenção e atendimento às solicitações encaminhadas,

disponibilizando os documentos necessários para a realização do trabalho, e autorizando

o acesso às instalações da escola para realizar levantamento de campo.

vii

Aos ilustres membros da banca por terem aceito o convite para compô-la.

Aos funcionários administrativos do Programa de Planejamento Energético-PPE, pela

cordialidade, em particular à Sandra Bernardo dos Reis, que sempre me atendeu com

gentileza e presteza, solucionando as questões acadêmicas e burocráticas e me apoiou

nos momentos difíceis do doutorado; também ao Paulo Feijó, pela atenção e pelo

interesse em me auxiliar quando eu solicitava informações acadêmicas e burocráticas.

À Carmen B. Reis, secretária do Laboratório Interdisciplinar de Meio Ambiente-LIMA,

pelo atendimento ágil e profissional às minhas demandas.

Aos meus pais Jandyra do Nascimento Batista e Olegário Batista, pelo valor atribuído

ao conhecimento, a arte e a cultura e a mim transmitidos. E, também, pelo apoio e

incentivo ao longo da minha caminhada.

À minha avó, Maria Ribeiro do Nascimento, que deixou marcada na minha lembrança a

sua presença firme, doce e exigente, que contribuíram para a minha formação.

Aos meus tios, Jarina do Nascimento Corrêa e Paulo Bugalho Corrêa, pela presença

constante na minha infância e juventude.

Às minhas irmãs, Professoras Selma do Nascimento Batista de Almeida e Ésia do

Nascimento Batista, e ao cunhado Engenheiro José Jaime Castro de Almeida, pelo apoio

e incentivo que auxiliaram na minha caminhada.

Aos meus sobrinhos, Rebecca do Nascimento Batista Castro de Almeida e Raphael

Lengruber Cardoso, pelo orgulho demonstrado com as minhas conquistas, o que me

proporcionou muita satisfação.

À minha prima, Embaixatriz Sonia Maria Corrêa Frazão, pelo interesse nas minhas

realizações e pelas palavras positivas.

À professora Lourdes Antão Mingon, pelos ensinamentos transmitidos e exemplo de

dedicação que marcaram a minha infância.

viii

À amiga Sandra Villar, pela amizade e paciência em me ouvir falar da tese.

Aos colegas do PPE, Adriana Fiorotti Campos, Agenor Gomes Pinto Garcia, Edna Elias

Xavier, Francisco Eduardo Mendes, Heliana, Jefferson Borghetti, Lila Swarcfiter,

Márcia Queiroz, Marcelo Matz, Martha Macedo de Lima Barata, Patricia Mannarino,

Raimundo Aragão, Ricardo Gorini de Oliveira, que passaram pela minha vida ao longo

do doutorado e que, de alguma forma, deram sua colaboração para que a minha

caminhada fosse mais agradável e construtiva. Em particular, agradeço aos amigos

André Felipe Simões, Amaro Olímpio Pereira Júnior, Carolina Burle Schmidt Dubeux,

Jacqueline Barboza Mariano e Tatiana Lauria Vieira da Silva pela amizade e apoio

recebidos.

Aos amigos do CEPEL, Antonio Leite, Carlos Frederico Trotta Matt e Vanessa Guedes,

pelo apoio e amizade.

Aos Arquitetos Thiago Sá e Waldir Lima pela colaboração na tese.

Ao Engenheiro Paulo Roberto Nascimento, pelas longas conversas em que trocamos

informações e discutimos questões acadêmicas, profissionais e relativas à etiquetagem

de edificações.

À Elza Ramos e Carmen B. Reis, pela revisão e editoração da tese.

Aos colegas do Programa de Planejamento Energético- PPE e dos Laboratórios LIMA e

CENERGIA, com os quais eu convivi durante o doutorado.

A todos aqueles que de alguma foram colaboraram para eu aqui chegar.

E, finalmente agradeço Àquele que tornou possível a minha caminhada até aqui, me

orientando, confortando e amparando. Sou profundamente grata a DEUS pelas bênçãos

recebidas ao longo da minha vida, por ter me permitido realizar o plano de fazer o

doutorado e pelo dom recebido da perseverança e determinação. E ainda, por me dar o

entendimento e reconhecimento que sem Ele a existência é árdua e por vezes vazia.

ix

Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários

para a obtenção do grau de Doutor em Ciências (D. Sc.)




Abril/2011


Programa: Planejamento Energético

Esta tese objetiva investigar o potencial de contribuição da etiquetagem para a

eficiência energética de edificações no âmbito do Regulamento Técnico da Qualidade

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

RTQ-C. Para tal, o referido Regulamento foi aplicado em três edifícios inseridos na

Zona Bioclimática 8. Assim, identificou-se o nível de eficiência de suas envoltórias,

avaliaram-se os resultados e foram feitas propostas para melhorar o nível de

classificação, quando pertinente, ou para identificar o mínimo a ser contemplado na

envoltória para esta alcançar a classificação mais elevada. Observa-se que a adoção de

medidas simples é suficiente para que a classificação da envoltória seja A, sinalizando

que não haverá necessidade de grandes mudanças nos padrões atuais das edificações.

Frente aos resultados dos estudos de caso, infere-se que os ganhos e impactos

decorrentes da etiquetagem não terão o alcance esperado, pois estes estão relacionados à

intensidade do rigor dos requisitos técnicos do Regulamento considerados pouco

severos para fomentar redução significativa do consumo de energia elétrica em

edificações e, também, promover melhoria no ambiente construído. Sendo assim, são

feitas algumas recomendações com o objetivo de contribuir com o processo de

etiquetagem por meio do Regulamento.

x

Abstract of Thesis presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the

requirements for the degree of Doctor of Science (D. Sc.)

ARCHITECTURAL DESIGN FOR ENERGY EFFICIENCY OF BUILDINGS - THE

CASE OF LABELING IN BRAZIL


April/2011

Advisor: Emilio Lèbre La Rovere

Department: Energy Planning

The purpose of this paper is to investigate the potential contribution of labeling

to the energy efficiency of buildings under the aegis of the Energy Efficiency Rating

Technical Quality Regulations for Commercial, Service and Government Buildings –

RTQ-C. To do so, the RTQ-C was applied to three buildings in order to calculate the

efficiency levels of their envelopes, assessing the findings and proposing possible

alterations for upgrading the envelope performance where pertinent. It is noted that

buildings adopting measures such as painting the walls and roof white, in addition to

using smoked glass, are sufficient to bring the rating up to an A grade. This means that

buildings adopting these measures may be rated as efficient, and will not need to

undergo major modifications in order to attain higher ratings. In view of the findings of

this case study, it seems that the gains and impacts of labeling have not reached their

expected level as they are related to the stringency of the technical requirements

established through the Regulations, which are not considered sufficient to result in any

significant reductions in electricity consumption in labeled buildings, nor to result in

any improvements in their constructed environment. Consequently, some proposals are

presented in order to contribute to fine-tuning these Regulations.

xi

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS................................................................................................XIV

LISTA DE TABELAS................................................................. ....... .......................XVI

CAPITULO 1 – INTRODUÇÃO ...................................................................................1

1.1 Apresentação do Assunto, Tema, Tese e Justificativa .........................................1

1.2 Contextualização e Relevância do Assunto e Tema.............................................9

1.3 Formulação da Situação-Problema.....................................................................16

1.4 Hipótese..............................................................................................................20

1.5 Objetivos ............................................................................................................21

1.6 Metodologia........................................................................................................23

1.7 Estrutura do Trabalho .........................................................................................25

CAP. 2 – REVISÃO DA LITERATURA ....................................................................26

2.1. O Edifício .........................................................................................................26

2.1.1. Energia no Edifício – Arquitetura e Clima..........................................35

2.2. Eficiência Energética de Edificações – Experiência no Brasil e

Internacional .............................................................................................................54

2.2.1 Experiência no Brasil ............................................................................54

2.2.2.Experiência Internacional .....................................................................57

2.3. Avaliação de Projetos e Programas ...................................................................60

2.4. Considerações....................................................................................................62

CAP. 3 - ETIQUETAGEM DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE

EDIFICAÇÕES CONFORME O REGULAMENTO TÉCNICO DA

QUALIDADE DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS

COMERCIAIS, DE SERVIÇOS E PÚBLICOS (RTQ-C) .......................................63

3.1. Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de

Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C) ..........................................64

xii

3.1.1. Determinação da Eficiência – Condições e Procedimentos ....................65

3.1.1.1 Classificação ................................................................................65

3.1.1.2 Bonificações.................................................................................69

3.1.1.3 Pré-Requisitos Gerais...................................................................70

3.1.1.4 Pré-Requisitos Específicos...........................................................71

3.1.2 Procedimentos para a Classificação do Nível de Eficiência da

Envoltória .........................................................................................................71

3.1.2.1 Pré-requisitos Especificos da Envoltoria .....................................72

3.1.2.2 Determinação da Eficiência da Envoltória ..................................77

3.1.3 Sistema de Iluminação - Procedimentos para a Classificação do Nível

de Eficiência ......................................................................................................85

3.1.3.1 Pré-requisitos ...............................................................................85

3.1.3.1.1 Divisão dos Circuitos ....................................................85

3.1.3.1.2 Contribuição da Luz Natural.........................................86

3.1.3.1.3 Desligamento Automático do Sistema de Iluminação ..86

3.1.3.2 Procedimento de Determinação da Eficiência .............................87

3.1.3.3 Método de Cálculo da Densidade de Potência de Iluminação -

DPRL .........................................................................................................87

3.1.4 Sistema de Condicionamento de Ar - Procedimentos para a

Classificação do Nível de Eficiência.................................................................89

3.1.4.1 Pré-requisito Específico ...............................................................89

3.1.4.2 Procedimento de Determinação da Eficiência .............................89

3.1.4.3 Condicionadores de Ar do Tipo Janela e do Tipo Split ...............90

3.1.4.4 Sistemas de Condicionamento de Ar Não Regulamentado pelo

INMETRO ...............................................................................................90

3.2. Regulamento de Avaliação da Conformidade do Nível de Eficiência

Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RAC-C)....................91

3.2.1. Mecanismo de Avaliação da Conformidade ...........................................91

3.2.2. Etapas do Processo de Etiquetagem e Inspeção ......................................92

3.2.3 Atribuições do Inspetor e do Laboratório de Inspeção.............................94

3.3 Considerações .............................................................................................94

xiii

CAPITULO. 4 APLICAÇÃO DO REGULAMENTO TÉCNICO DA

QUALIDADE DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS

COMERCIAIS, DE SERVIÇOS E PÚBLICOS - ESTUDOS DE CASO................98

4.1 Metodologia........................................................................................................98

4.2 Classificação e Avaliação do Nível de Eficiência da Envoltória – Estudos de

Casos ......................................................................................................................100

4.2.1 - Estudo de Caso 1 - Edifício Anexo ou Edifício Anexo de Tijolinho

da Escola Alemã Corcovado ...........................................................................100

4.2.2. Estudo de Caso 2 - Edifício Novo ou Edifício da Quadra da Escola

Alemã Corcovado............................................................................................122

4.2.3. Estudo de Caso 3-Edifício Centro de Referência para Energia Solar e

Eólica do Centro de Pesquisa de Energia Elétrica –

CRESESB/CEPEL/ELETROBRAS ...............................................................146

4.3. Resultados .......................................................................................................182

4.4. Conclusão .......................................................................................................187

CAPITULO. 5 – DISCUSSAO DOS RESULTADOS..............................................189

CAPITULO. 6 – RECOMENDAÇÕES ...................................................................197

CAP. 7 – CONCLUSÃO E CONSIDERAÇÔES......................................................201

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................206

xiv

ÍNDICE DE FIGURAS

Fig. 3.1 - Modelo da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia-ENCE ..................69

Fig. 3.2 - Passos para a identificação da Equação de Índice de Consumo (IC) ..............79

Fig. 3.3 – Ângulos Verticais de Sombreamento............................................... ...............81

Fig. 3.4 – Ângulos Horizontais de Sobreamento.............................................................81

Fig. 3.5 - Ilustração do Cálculo do IC .............................................................................84

Fig. 4.1 - Planta Baixa do 1º Pavimento........................................................................102




Fig. 4.5 - Planta de Corte Longitudinal.................................................................. .......106

Fig. 4.6 - Perspectiva .....................................................................................................106

Fig. 4.7 - Vista da Fachada Leste (3º e 4º pavimentos) .................................................107

Fig. 4.8 - Vista da Fachada Leste (1º e 2º pavimentos) .................................................107

Fig. 4.9 - Detalhe da Parede em Tijolo Cerâmico............................................. ............108

Fig. 4.10 – Detalhe da Cobertura em Telha Fibrocimento.................................... ........108

Fig. 4.11 - Planta do 1º Pavimento ................................................................................123

Fig. 4.12 - Planta do 2º Pavimento ................................................................................124

Fig. 4.13- Planta do 3º Pavimento .................................................................................125

Fig. 4.14- Planta do 4º Pavimento .................................................................................126

Fig. 4.15- Planta de Cobertura.......................................................................................127

Fig. 4.16 - Planta de Corte 1..........................................................................................128

Fig. 4.17 - Planta de Corte 2..........................................................................................129

Fig. 4.18 - Planta da Fachada Leste...............................................................................129

Fig. 4.19 - Perspectiva ...................................................................................................129

Fig. 4.20 - Fachada Norte ..............................................................................................130

Fig. 4.21 - Fachada Norte (caixa da escada) .................................................................130

Fig. 4.22 - Detalhe da Parede em Tijolo Cerâmico................................................... ....131

Fig. 4.23 - Detalhe da Cobertura em Telha Fibrocimento.............................................131

Fig. 4.24 – Planta Baixa do Pavimento................................................................... ......147

Fig. 4.25 - Planta de Cobertura......................................................................................148

Fig. 4.26 - Planta de Corte A-A’ ...................................................................................149

Fig. 4.27 - Planta de Corte B-B’....................................................................................149

xv

Fig. 4.28 - Planta de Corte C-C’....................................................................................150

Fig. 4.29- Perspectiva ....................................................................................................150

Fig. 4.30- Detalhe Laje Naturada ..................................................................................151

Fig. 4.31- Detalhe Impermeabilização ..........................................................................152

Fig. 4.32 Detalhe Parede 1 ............................................................................................152

xvi

ÍNDICE DE TABELAS

Tab. 3.1 - Equivalente Numérico para cada Nível de Eficiência – EqNum....................67

Tab. 3.2 - Classificação Geral do Nível de Eficiência Energética da Edificação............68

Tab. 3.3 - Resumo das Exigências para a Transmitância Térmica Máxima de

Paredes Exteriores ...........................................................................................................74

Tab. 3.4 - Limites de Fator Solar de Vidros e de Percentual de Abertura Zenital

para Coberturas................................................................................................................75

Tab. 3.5 - Resumo dos Pré-requisitos da Envoltória .......................................................76

Tab. 3.6 - Fator Forma Máximo e Mínimo por ZB .........................................................78

Tab. 3.7 - Resumo do Agrupamento das Zonas Bioclimáticas .......................................79

Tab. 3.8 - Parâmetros do ICmaxD ......................................................................................82

Tab. 3.9 - Parâmetros do ICmin ........................................................................................83

Tab. 3.10 - Limites dos Intervalos dos Níveis de Eficiência...........................................83

Tab. 4.1 - Informações do Edifício................................................................................109

Tab. 4.2 - Composição da Parede ..................................................................................109

Tab. 4.3 - Composição da Cobertura.............................................................................110

Tab. 4.4 - Elemento Transparente .................................................................................110

Tab. 4.5 - Resistência e Transmitância Térmica da Cobertura......................................111

Tab. 4.6 - Transmitância Térmica da Parede e Cobertura e Nível de Classificação

Admitido para a Envoltória ...........................................................................................112

Tab. 4.7- Absortância da Parede....................................................................................112

Tab. 4.8 - Absortância da Cobertura..............................................................................113

Tab. 4.9 - Absortância Total e Nível de Classificação admitido para a Envoltória ......113

Tab. 4.10 - Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS).............................................114

Tab. 4.11 - Percentual de Abertura (PAFT) ...................................................................115

Tab. 4.12 - Variáveis utilizadas para calcular o IC .......................................................115

Tab. 4.13 - Indicador de Consumo da Envoltória..........................................................116

Tab. 4.14 - Limites dos Intervalos dos Níveis de Eficiência.........................................117

Tab. 4.15 - Classificação da Envoltória e Respectivo Equivalente Numérico-EqNum 117

Tab. 4.16 - Absortância da Parede com Alternativa 1...................................................118

Tab. 4.17 - Absortância da Cobertura com Alternativa 2..............................................119

Tab. 4.18 - Classificação do Índice de Consumo da Envoltória ICenv com

Alternativa 3 ..................................................................................................................119

xvii

Tab. 4.19 - Classificação da Envoltória para cada Alternativa .....................................120

Tab. 4.20 - Informações do Edifício..............................................................................132

Tab. 4.21 - Composição da Parede................................................................................132

Tab. 4.22 - Composição da Cobertura...........................................................................133

Tab. 4.23 – Elemento Transparente...............................................................................133

Tab. 4.24 - Resistência e Transmitância da Cobertura ..................................................134


admitido para a Envoltória ............................................................................................135

Tab. 4.26 - Absortância da Parede.................................................................................135

Tab. 4.27 - Absortância da Cobertura ...........................................................................136

Tab. 4.28 - Absortância Total e Nível de Classificação Admitido para a Envoltória ...136


Tab. 4.30 - Ângulo Vertical de Sombreamento (AHS) .................................................138





Tab. 4.35 - Classificação da Envoltória e respectivo Equivalente Numérico-EqNum..141




Tab. 4.39 - Classificação da Envoltória para Cada Alternativa.....................................144

Tab. 4.40 - Informações do edifício ..............................................................................154

Tab. 4.41 - Composição da Parede 1.............................................................................154

Tab. 4.42 - Composição da Parede 2.............................................................................155

Tab. 4.43 - Composição da Cobertura 1........................................................................155



Tab. 4.46 - Elemento Transparente ...............................................................................156

Tab. 4.47 - Resistência e Transmitância Térmica da Cobertura 2 .................................157


Tab. 4.49 - Resistência e Transmitância Térmica da Cobertura....................................159


admitido para a Envoltória ............................................................................................159

xviii

Tab. 4.51 - Absortância da Parede.................................................................................160


Tab. 4.53 - Absortância Total e Nível de Classificação Admitido para a Envoltória ...160


Tab. 4.55 - Ângulo Vertical de Sombreamento (AVS) .................................................162





Tab. 4.60 - Classificação da Envoltória e respectivo Equivalente Numérico-EqNum..165



Tab. 4.63 - Resistência e Transmitância Térmica da Cobertura 1 (sem cobertura

naturada) ........................................................................................................................167

Tab. 4.64 - Transmitância Térmica Total da Cobertura ................................................168




Tab. 4.68 - Resistência e Transmitância Térmica da Cobertura 1.................................171

Tab. 4.69 - Transmitância Térmica da Cobertura..........................................................172

Tab. 4.70 - Resistência e Transmitância da Cobertura 2 ...............................................173


Tab. 4.72 – Transmitância Térmica da Cobertura .........................................................174

Tab. 4.73 – Absorbância da Parede ...................................................................... .......175


Tab. 4.75 - Ângulo Vertical de Sombreamento (AVS) .................................................176

Tab. 4.76 - Elemento Transparente ...............................................................................176

Tab. 4.77 - Variáveis Utilizadas para Calcular o IC......................................................177



Tab. 4.80 – Variáveis Utilizadas para Calcular o IC........................................... .........178

Tab. 4.81 – Indicador de Consumo da Envoltória................................................ .........178

Tab. 4.82 – Variáveis Utilizadas para Calcular o IC .............................................. ......179

Tab. 4.83 – Indicador de Consumo da Envoltória........................................ .................179

xix

Tab. 4.84 - Classificação da Envoltória para Cada Alternativa.....................................181

1

1. INTRODUÇÃO

1.1. Apresentação do Assunto, Tema, Tese e Justificativa

Inicialmente, alguns conceitos-chave serão definidos, pois fazem parte do assunto e do

tema da tese e serão utilizados ao longo da mesma. Sendo assim, estes são apresentados

a seguir.

O primeiro conceito a ser abordado é a eficiência energética. Dentre as diversas

definições encontradas na literatura, são apresentadas 4 (quatro), como se segue:

1) Uso de menos energia para uma dada tarefa (GELLER, 2003).

2) A eficiência energética pode ser considerada, em termos gerais, como uma

relação entre a energia usada e um produto obtido. Este último pode ser

medido em unidades de massa, unidades monetárias, ou mesmo unidades

energéticas. Quanto menos energia por unidade de produto, tanto maior a

eficiência (MACHADO, 1998).

3) A eficiência energética envolve a redução do consumo de energia para níveis

aceitáveis de conforto, qualidade do ar e outros requisitos ocupacionais,

incluindo a energia utilizada dos materiais para e na construção (CEBDS,

2007).

4) A eficiência energética trata da relação entre os serviços energéticos e a

energia primária para produzi-los (WEC, 2006).

Observa-se que as 4 (quatro) definições citadas tratam de redução do uso de energia de

mais forma ampla ou específica. Entretanto, todas se aplicam aos edifícios comerciais,

públicos e de serviços, os quais são abordados neste trabalho, como poderá ser

observado no seu desenvolvimento.

2

Outro conceito que permeia o trabalho em apresentação é o conforto térmico, para o

qual são utilizadas duas referencias.

1) Conforto térmico é a satisfação psicofisiológica de um indivíduo com as

condições térmicas do ambiente (ABNT, 2005a).

2) Conforto térmico é a condição da mente que expressa satisfação com o

ambiente (ASHARE, 2001).

Também, o termo envoltória do edifício, com definição apresentada a seguir, é

mencionado ao longo do trabalho, visto que o seu desempenho é avaliado do ponto de

vista da eficiência energética.

Envoltória são planos externos da edificação, compostos por fachadas,

empenas, cobertura, brises, marquises, aberturas, assim como quaisquer

elementos que os compõem (BRASIL, 2009a).

Mais um conceito que é mencionado frequentemente neste trabalho, diz respeito ao

Regulamento Técnico, para o qual é utilizada a seguinte definição:

De acordo com o CONMETRO (1997), é um documento que enuncia

características de um produto ou os processos e métodos de produção a ele

relacionados, incluindo as disposições administrativas aplicáveis, cujo

cumprimento é obrigatório.

Este conceito se aplica ao edifício, considerando-o como um produto.

3

Outro conceito recorrente neste trabalho é a etiquetagem, definida a seguir.

Conforme o INMETRO (2007a), a etiquetagem é um mecanismo de Avaliação

da Conformidade1 em que através de ensaios é determinada e informada ao

consumidor uma característica do produto, especialmente relacionada ao seu

desempenho.

Nesta tese, o desempenho mencionado anteriormente, diz respeito ao desempenho

energético do produto – edifício.

E por fim, dois outros conceitos relevantes para o que é apresentado, discutido e

argumentado nesta tese, referente às edificações, são o projeto sustentável e a edificação

sustentável, sendo estes apresentados a seguir.

1) O projeto de edifícios sustentáveis é o projeto integrado que considera o

impacto global do edifico durante o desenvolvimento do projeto: no

planejamento do local; no uso de energia e água; nos materiais selecionados;

no conforto ambiental, bem como no gerenciamento da construção

(FOWLER,2008).

2) As edificações sustentáveis são aquelas que têm o mínimo de impacto

desfavorável no ambiente construído e natural, em termos do próprio

edifício, de seus arredores imediatos e do amplo cenário regional e global. E

ainda, as edificações sustentáveis podem ser definidas como práticas que

visam à qualidade de forma ampla – incluindo a performance ambiental,

econômica e social. Foram identificados cinco objetivos da edificação

sustentável, sendo estes: i) recursos eficientes; ii) eficiência energética; iii)

prevenção da poluição; iv) harmonia com o ambiente; v) abordagem

integrada e sistêmica (OCDE, 2002).

1 A Avaliação da Conformidade é um processo sistematizado, com regras pré-estabelecidas, devidamente

acompanhado e avaliado, de forma a propiciar adequado grau de confiança de que um produto, processo

ou serviço ou profissional atende a requisitos pré-estabelecidos por normas ou regulamentos, com o

menor custo possível para a sociedade (INMETRO, 2007a).

4

Retomando o primeiro conceito apresentado, a eficiência energética pode ser aplicada às

edificações comerciais, de serviço, públicos, industriais e residenciais. Visto que,

conforme LAMBERTS (1997), um edifício é mais eficiente energeticamente que outro

quando proporciona as mesmas condições ambientais com menor consumo de energia.

Essas condições são alcançadas por meio de medidas de projeto que visam reduzir o

consumo de energia voltadas para os sistemas consumidores de energia e a envoltória2

da edificação. Como consequência, promovem melhorias no desempenho energético,

conforto térmico e lumínico da edificação e, assim, contribuem com o desenvolvimento

de projetos e edificações sustentáveis. E, ainda, contribuem com a redução de impactos

ao meio ambiente, associados à geração de energia; e com o desenvolvimento

energético e ambiental sustentáveis3.

Observa-se que uma boa forma de incentivar a eficiência energética em edificações é o

uso da etiquetagem de eficiência energética por meio de um Regulamento Técnico.

No caso brasileiro, o processo de etiquetagem de eficiência energética de edifícios, para

obtenção da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE), acontece por meio

do Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios

Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C), este estabelece no seu corpo textual os

requisitos mínimos de desempenho para as referidas tipologias de edificações, sendo

estes relativos aos sistemas de iluminação e condicionamento de ar e à envoltória do

edifício (BRASIL, 2009a). No trabalho em apresentação, o assunto é delimitado pela

ênfase dada à concepção arquitetônica, no tocante as características da envoltória do

edifico climatizado situado na Zona Bioclimática 84. Pois, é reconhecido que a

etiquetagem de eficiência energética da envoltória do edifício, por meio das exigências

estabelecidas no Regulamento Técnico, contribui com a melhoria da qualidade

energética e térmica do ambiente construído, diminuindo o consumo de energia elétrica 2 Envoltória: são planos externos da edificação, compostos por fachadas empenas, cobertura, brises,

marquises, aberturas, assim como quaisquer elementos que os compõem (BRASIL, 2009a). 3 O desenvolvimento sustentável é abordado na seção 1.2. 4 Zona Bioclimática é a região geográfica homogênea quanto aos elementos climáticos que interferem

entre o ambiente construído e o conforto humano (BRASIL, 2009a). O zoneamento bioclimático é

estabelecido na NBR 15220, Parte 3 (ABNT, 2005c).

5

necessária para climatização e iluminação dos ambientes, incentivando, assim, a busca

por padrões construtivos na direção da eficiência energética. Porém, a contribuição da

etiquetagem da envoltória nesses eventos está relacionada à qualidade do Regulamento,

no que diz respeito ao rigor dos critérios técnicos adotados para a classificação dos

níveis de eficiência energética da envoltória. Sendo assim, considera-se necessário

investigar a contribuição da etiquetagem da envoltória, por meio do RTQ-C, para a

eficiência energética e térmica de edificações e, dessa forma, identificar se são

necessárias mudanças significativas ou não significativas na concepção arquitetônica

corrente, a fim de atender as exigências do Regulamento para classificação da

envoltória no nível mais elevado de eficiência energética.

Além do papel modificador da qualidade energética e térmica do parque de edificações

novas e revitalizadas que um bom Regulamento deve promover, como derivação,

ocorrem outros benefícios ou impactos positivos, como por exemplo, na cadeia da

construção civil, no meio ambiente, na geração de energia elétrica para suprir a

demanda dos usuários dos edifícios, tornando-se um instrumento de planejamento

energético e de avaliação do potencial de eficiência energética de edificações. Ademais,

contribui com a construção de edificações e com o conceito de cidades sustentáveis.

Sabe-se que a eficiência energética de edificações é um assunto de interesse mundial,

visto que os edifícios são responsáveis por aproximadamente 40% do total da energia

mundial consumida anualmente (OMER, 2008, WBCSD, 2007). No Brasil, os setores

residencial, comercial e público representaram, em 2008, 45% do consumo de

eletricidade, sendo que, os setores comercial e público, representaram 22,7% e, dentre

as fontes utilizadas nos setores comercial e público em 2008, a energia elétrica

representou respectivamente 86,8% e 83,3% (BRASIL, 2009).

O Brasil é um país em desenvolvimento e, portanto o consumo de energia tende a

crescer nos próximos. No tocante ao edifício em regiões quentes, o aumento do

consumo ocorre devido, sobretudo ao uso de condicionamento de ar.

6

Entretanto, pode-se reduzir o consumo de energia elétrica melhorando o desempenho

térmico e energético da edificação por meio das fases do projeto, visto que o potencial

de economia de energia de um edifício está relacionado às etapas de projeto5. Por

exemplo, na fase anteprojeto o potencial de economia de energia varia entre 40% e

50%; já no desenvolvimento do projeto, o potencial de economia estimado varia entre

30% e 40% (HIRST. et al., 1986 apud DELBIN, 2006). Desta forma, o consumo de

energia elétrica em edifícios pode ser reduzido pela concepção arquitetônica: forma,

orientação, materiais especificados para envoltória, sistemas passivos de ventilação e

resfriamento ou aquecimento e elementos de sombreamento. Como também, pelo

projeto adequado de climatização e iluminação artificiais e pelo uso de vegetação;

ademais, devem-se levar em conta as variáveis climáticas6, a função a que se destina e

as normas vigentes e diretrizes para eficiência energética e conforto térmico de

edifícios.

Sendo assim, a melhoria do desempenho das edificações com a utilização de técnicas

passivas e com baixo consumo de energia, torna-se imprescindível (CARVALHO,

2009). Como consequência da concepção arquitetônica apropriada, no sentido de

reduzir o consumo de energia, estão: as melhorias no desempenho energético, térmico e

lumínico da edificação; a contribuição com o desenvolvimento de projetos e edificações

sustentáveis; a redução de impactos7 ao meio ambiente associados à geração de energia,

e o desenvolvimento energético e ambiental sustentáveis.

5 Foram consideradas as seguintes etapas: programação arquitetônica; anteprojeto; desenvolvimento do

projeto; sistema construtivo; gerenciamento da construção; pós-construção e manutenção (HIRST. et al.,

1986 apud DELBIN, 2006). 6 As variáveis climáticas de interesse do arquiteto são: a temperatura o movimento do ar a umidade

relativa e a radiação solar (LAMBERTS, 1997). 7 Conforme a Resolução no 001 (CONAMA, 1986), considera-se impacto ambiental qualquer alteração

das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria

ou energia resultante das atividades humanas que, afetam direta ou indiretamente, a segurança e o bem

estar da população; as atividades sociais e econômicas; a biota; as condições estéticas e sanitárias do meio

ambiente; e a qualidade dos recursos ambientais.

7

Nessa direção encontra-se a etiquetagem energética dos edifícios como um forte

incentivo à melhoria do desempenho energético e térmico dos edifícios. Além disso, a

implementação de regulamentos energéticos que contemplam critérios de desempenho,

apresenta, como resultados em curto e médio prazos, um crescimento mais lento da

demanda de energia nas cidades e a consequente dilatação dos cronogramas de

investimento na geração de energia, configurando-se um instrumento de gestão

ambiental (ROMERO, 2004). Acrescenta-se que os referidos regulamentos podem ser

vistos como instrumento de planejamento energético. Entretanto, para que um

Regulamento alcance os resultados citados anteriormente é necessário que os critérios

adotados neste sejam rigorosos, visto que eles definem o padrão construtivo conforme o

nível de classificação de eficiência a ser alcançado. Conforme GELLER (2003), os

padrões construtivos podem ser uma importante estratégia de economia energética no

longo prazo, especialmente se forem atualizados periodicamente, à medida que avançam

as tecnologias construtivas e as estratégias de projeto.

Por outro lado, a conjunção de treinamento de projetistas e empresas de construção com

padrões energéticos de construção, tende a ser mais efetiva (HALVERSON et al. 2002).

E, ainda, o INMETRO (2007a), observa que a etiqueta, quando associada ao

estabelecimento de metas de desempenho, representa um instrumento importante para a

redução do consumo de energia no Brasil, visto que estimula um constante

aprimoramento tecnológico na fabricação de equipamentos no mercado nacional,

incentivando a oferta ao consumidor de equipamentos com melhor desempenho

energético, e elevando, consequentemente, a qualidade aos níveis internacionais. Via de

regra a etiquetagem fornece importantes informações para a decisão de compra por

parte do consumidor, devendo ser considerada juntamente com outras variáveis como a

qualidade, a segurança, os aspectos ambientais e o preço (INMETRO, 2007a). A

observação do INMETRO, citada anteriormente, refere-se à etiquetagem de

equipamentos, pois na ocasião não existia no Brasil a etiquetagem de edifícios. Em

suma, fazendo um paralelo, acontecerá de modo semelhante com a etiquetagem de

edificações.

8

Todavia, mesmo com evidências dos ganhos obtidos com programas, políticas e

iniciativas de eficiência energética, são encontradas barreiras para a implementação

destes. Segundo o WORLD ENERGY COUNCIL (2006), todos os países podem obter

ganhos de eficiência energética conjugando ações dos governos, das indústrias e

individuais, mas o ganho potencial varia de um país para outro, segundo os modelos de

utilização de energia, o nível de desenvolvimento e a força das regulamentações e das

instituições nacionais. De acordo com GELLER (2003) as barreiras limitam o raio de

avanços em eficiência energética e para superá-las são necessárias iniciativas e políticas

para aumentar a oferta e difundir as tecnologias de eficiência energética.

Para o sucesso da implementação do Regulamento são necessárias ações no sentido de

informar, incentivar e apoiar os atores envolvidos, sobretudo na fase em que o

Regulamento é voluntário, o que contribuirá, também, com a formação da cultura da

eficiência energética de edificações. Também considera-se que os resultados alcançados

pelo processo de etiquetagem por meio do Regulamento devem ser avaliados segundo

critérios e diretrizes norteadores. O objetivo da avaliação é orientar os tomadores de

decisão, guiando-os quanto à continuidade, necessidade de correção ou mesmo

suspensão de uma determinada política ou programa (COSTA, CASTANHAR, 2003)

Dessa forma, para que os resultados da implementação do Regulamento sejam

conhecidos qualitativamente e quantitativamente, faz-se necessário a realização de

monitoramento e avaliação dos resultados do processo de etiquetagem das edificações

no Brasil. Assim, a avaliação auxiliará na identificação dos pontos frágeis do

Regulamento e de políticas necessárias para fortalecer a sua implementação, e,

principalmente, possibilitará o conhecimento da contribuição do processo de

etiquetagem, por meio do Regulamento, na redução do consumo de energia elétrica, na

qualidade dos aspectos térmicos, lumínicos e construtivos dos edifícios, indicando,

quando pertinente, a atualização das exigências do RTQ-C para a melhoria do padrão

construtivo dos edifícios brasileiros. Ademais, os impactos de ordem social,

tecnológica, econômica e ambiental poderão ser investigados e conhecidos com o apoio

dos resultados da avaliação.

9

Finalmente, pondera-se que a investigação pode ter seu início de forma acadêmica,

apoiada em estudos de caso enfatizando a concepção arquitetônica com ênfase na

avaliação da envoltória dos edifícios, conforme os critérios do RTQ-C, a qual sinalizará

a tendência dos resultados relacionando nível de classificação de eficiência energética

alcançado e características da envoltória. A partir dos indícios identificados nos

resultados qualitativos, provenientes do método prescritivo, poder-se-á avaliar a

contribuição da etiquetagem da envoltória na concepção arquitetônica que promova

ambiente construído térmica e energeticamente eficientes.

1.2. Contextualização e Relevância do Assunto e Tema

O desenvolvimento tecnológico é preponderante no processo de mudanças radicais que

ocorrem nas sociedades humanas. Com a continuidade do desenvolvimento econômico

e tecnológico, e, com base no uso intensivo de matérias-primas e energia houve

aumento da velocidade de utilização de recursos naturais (LUSTOSA, 2003). Este

processo de desenvolvimento passou a causar danos ao meio ambiente – poluição do ar

e água e degradação dos solos – evidenciando as incertezas em relação ao conhecimento

dos impactos ambientais resultantes do crescimento econômico. Por exemplo, são muito

importantes os danos causados pela geração e uso de energia para operacionalidade

complexa das cidades, que utilizam redes de serviços interligadas dependentes de

energia (transporte, iluminação, saneamento, meios de comunicação e informação),

como também, para atender às necessidades da indústria, de residências, do comércio e

dos serviços.

Nessa direção, o estudo conduzido pelo WORLD ENERGY COUNCIL (2007) sobre

políticas energéticas, em um cenário para 2050, conclui que, para responder à demanda

de energia de todos os habitantes do Planeta, a oferta de energia deve dobrar até 2050.

Desta forma, o ritmo crescente da população e da demanda de energia tanto para manter

o padrão de consumo e produção de países desenvolvidos, como para o crescimento

econômico de países em desenvolvimento, tornou-se uma preocupação mundial.

10

Entretanto, a preocupação com o aumento da demanda por energia se deve não só ao

uso intensivo dos recursos naturais e aos impactos associados a sua exploração, mas

também aos custos econômico e ambiental para gerar a energia necessária.

Sendo assim, são duas as preocupações centrais relacionadas ao aumento do uso de

energia: a viabilização do atendimento da demanda; e a sustentabilidade ambiental

(MENKES, 2003).

Diante da relevância deste quadro - crescimento da população, demanda de energia, uso

dos recursos naturais e impactos causados ao meio ambiente – as comunidades

científica, acadêmica, política e econômica atuam, dentro de suas respectivas

competências, no sentido de interferir no ritmo acelerado do uso dos recursos naturais e

da degradação ambiental e no modelo de desenvolvimento dos países.

Nesse sentido, foram realizadas Conferências e Convenções Internacionais e, também,

assinados Protocolos e Acordos estabelecendo metas e sugerindo ações que reduzam o

uso dos recursos naturais, o consumo de energia e os impactos sociais, econômicos e

ambientais associados. Como resultado principal destas iniciativas, surgiu um novo

paradigma de desenvolvimento, como apresentado nos próximos parágrafos.

Em 1972 foi realizada, em Estocolmo, a Conferência das Nações Unidas sobre o

Ambiente Humano que enfatizou a relevância da questão ambiental.

Já em 1983, foi criada pela Assembléia Geral da ONU, a Comissão Mundial sobre o

Meio Ambiente e Desenvolvimento (CMMAD)8, presidida por Gro Harlem Brundtland,

que na ocasião era Primeira Ministra da Noruega. Como objetivo, a Comissão deveria

sugerir regras de cooperação internacional no sentido de orientar políticas e ações

internacionais, de maneira a promover as transformações necessárias (CMMAD, 1988).

Dando continuidade, em 1985 ocorreu a Convenção de Viena para Proteção da Camada

de Ozônio. Mas, foi a partir de 1987, com a publicação do Relatório Brundtland,

conhecido sob o título “Nosso Futuro Comum”, elaborado pela CMMAD, que foi

8 World Commission on Environment and Developmnet (WCED)

11

estabelecido o conceito de desenvolvimento sustentável9. Este conceito apresenta dois

princípios relevantes - necessidades e noção de limitação. O Relatório citado atenta para

a necessidade de um novo tipo de desenvolvimento capaz de manter o progresso em

todo o planeta e, no longo prazo, ser alcançado pelos países em desenvolvimento e

também pelos países desenvolvidos (CMMAD, 1988).

Ainda neste contexto histórico, em 1992 foi realizada a Conferência das Nações Unidas

sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento (CNUMAD)10 – conhecida também por

"Rio-92" ou "Eco-92" e Cúpula da Terra. Foi então, que o termo “desenvolvimento

sustentável” foi consagrado e passou a ser usado para estabelecer políticas de

planejamento e gestão contemplando seus princípios Da CNUMAD, resultaram 5

documentos oficiais, tendo como objetivo modificar os sistemas antropogênicos em

direção ao desenvolvimento sustentável (SILVEIRA et al, 2000). Os referidos

documentos são: (1) Convenção da Biodiversidade; (2) Convenção-Quadro das Nações

Unidas sobre Mudança do Clima (CQNUMC)11, acordo multilateral voluntário assinado

por 175 países mais a União Européia, com vistas à redução de emissões de gases do

efeito estufa12 a níveis de 1990, devendo ser atingido no ano 2000, e, ratificando assim,

a preocupação com o aquecimento do Planeta; (3) Agenda 21, plano global para o

desenvolvimento sustentável e que tem como objetivo assegurar a sustentabilidade

mundial a partir do século 21; (4) Declaração do Rio sobre Ambiente e

Desenvolvimento, um conjunto de princípios que definem os direitos e obrigações das

nações; e, (5) Princípios sobre Florestas, orientando um gerenciamento mais sustentável

das florestas.

9 Desenvolvimento sustentável foi conceituado como o desenvolvimento que satisfaz as necessidades das

gerações presentes sem comprometer a capacidade de gerações futuras de também satisfazerem suas

próprias necessidades (CMMAD, 1988). 10 UNCED-United Nations Conference on Environment and Development. 11 United National Framework Convention on Climate Change (UNFCCC). 12 Os gases de efeito estufa (GEE) mais significativos são o dióxido de carbono (CO2) e o metano (CH4),

emitidos pela intensificação da atividade antrópica (NAE, 2005).

12

Entre os documentos acima, a Convenção do Clima (CQNUMC) é de significativa

relevância para a questão energética por ter uma relação direta com o uso de

combustíveis fósseis e com a emissão de dióxido de carbono (CO2), um dos principais

gases causadores do efeito estufa (SILVEIRA et al, 2000).

Também, a Agenda 21 representa um relevante passo na direção do desenvolvimento

sustentável das cidades, visto que esta pode ser definida como um instrumento de

planejamento para a construção de sociedades sustentáveis conciliando métodos de

proteção ambiental, justiça social e eficiência econômica, sendo que, entre seus temas

centrais estão as Cidades Sustentáveis13. Como uma iniciativa nesse sentido, em 1996,

foi realizada, em Istambul, a 2ª Conferência das Nações Unidas para Assentamentos

Humanos-HABITAT II, também chamada Cúpula da Cidade, a qual teve dois objetivos:

moradias adequadas para todos e desenvolvimento de assentamentos humanos

sustentáveis.

Dando prosseguimento, em Quioto, foi realizada a 3ª Conferência das Partes14 da

Convenção do Clima – COP-3, quando foi adotado o Protocolo de Quioto, em que as

Partes do Anexo I15 comprometem-se a reduzir a suas emissões de gases efeito estufa

em pelo menos 5% em relação aos níveis de 1990, no período de 2008-2012. O

Intergovernamental Panel on Climate Change (IPCC)16, estabelecido pelo Programa

das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA)17 e pela Organização Mundial de

Metereologia (OMN)18, foi encarregado de subsidiar as partes da Convenção com

13 A discussão sobre cidades sustentáveis tomou vulto graças aos impulsos dados pela Rio-92 e pela

Conferência Habitat (BEZERRA, FERNANDES, 2000). 14Conferência das Partes é o órgão supremo da Convenção do Clima – CQNUMC, e tem a

responsabilidade de manter regularmente sob exame a implementação da Convenção. 15 A Convenção – CQNUMC divide os países (que aceitaram, ratificaram e aprovaram a Convenção em

dois grupos os listados no seu Anexo I – Partes do Anexo I e os não listados nesse anexo – Partes Não-

Anexo I. Os países do Anexo I são os industrializados e as economias em transição do leste Europeu. Os

países não-Anexo I são os países em desenvolvimento. Disponível em <

http://www.mct.gov.br/index.php/content/view/49286.html>, acesso em 07 jan. 2010. 16 Painel Intergovernamental sobre Mudanças do Clima. 17 United de Environment Programme- (UNEP). 18 World Meteorological Organization (WMO)

13

trabalhos técnico-científicos e socioeconômicos relacionados às causas de mudança do

clima19, aos potenciais impactos e às alternativas de estratégias.

A adoção do Protocolo de Quioto, entre outras reações, impulsionou a severidade das

normas internacionais relativas ao desempenho térmico dos edifícios. Desde 1973, com

a crise do petróleo, a necessidade de redução do consumo de energia já havia

incentivado a adoção de normas que regulassem o desempenho das edificações.

Segundo LAMBERTS (2007), com o Protocolo de Quioto, foi acrescido o objetivo de

reduzir as emissões de gases de efeito estufa proveniente da operação dos edifícios.

Dando continuidade às iniciativas voltadas para o conceito de desenvolvimento

sustentável e a necessidade de reduzir o consumo de energia e as emissões de gases de

efeito estufa, com ênfase no setor da construção, em 1999 o International Council for

Research and Innovation in Building and Construction–CIB - publicou a Agenda 21 on

Sustainable Construction (CIB, 1999). Considerando-se que a indústria da construção e

o ambiente construído devem ser levados em conta como duas áreas relevantes, para

que a sociedade alcance o desenvolvimento sustentável, a Agenda 21 on Sustainable

Construction é uma iniciativa muito importante, não só para o setor da construção, mas

também para a humanidade, visto que os edifícios têm grande participação no consumo

de energia, como por exemplo, na União Européia, onde os edifícios são responsáveis

por mais de 40% do total da energia consumida (CIB, 1999).

A referida Agenda apresenta os conceitos, aspectos e desafios da construção

sustentável. Chama também a atenção para a significância das questões não técnicas -

social, cultural e econômica - para o desenvolvimento sustentável da construção. Os

principais assuntos tratados na Agenda 21 on Sustainable Construction são: (1)

gerenciamento e organização; (2) produtos e edifícios; (3) consumo de recursos; (4)

impactos da construção no desenvolvimento sustentável (CIB, 2000 apud FOSSATI,

2008).

19 Mudança que possa ser direta ou indiretamente atribuída à atividade humana que altere a composição

da atmosfera mundial e que se some àquela provocada pela variabilidade climática natural observada ao

longo de períodos comparáveis (BNDES, 1999)

14

Dando segmento a esta iniciativa, no intuito de atender às diferenças existentes entre os

países desenvolvidos e aqueles em desenvolvimento, sendo estas de ordem econômica,

social, ambiental e cultural, foi concebida a Agenda 21 for Sustainable Construction in

Developing Countries (CIB, 2002). Desse modo, os objetivos, desafios e prioridades são

adequados aos países em desenvolvimento que, naturalmente, requerem estratégias

aplicáveis a sua realidade para que a indústria da construção alcance o patamar de

sustentabilidade.

Retomando o Protocolo de Quioto, a sua assinatura deu ênfase à preocupação que já

existia com a geração e o uso de energia. E, neste contexto, a eficiência energética

tornou-se relevante na busca da redução do consumo de energia, com reflexos na

geração desta e nos impactos associados causados ao meio ambiente. Conforme o

WORLD ENERGY COUNCIL - WEC (2004), a principal motivação para a introdução

das políticas de eficiência energética de longo prazo é o aquecimento global e, até certo

ponto, a preocupação com a segurança energética decorrente do possível esgotamento

das reservas de petróleo e gás entre 2030 e 2050.

No contexto apresentado, de forma breve, várias políticas, iniciativas e programas foram

desenvolvidos e implantados em diversos países. Neste sentido, em vários países foram

criadas e reestruturadas agências de eficiência energética que apóiam o cumprimento

das metas de redução da produção de gases efeito estufa, conforme estipulado pelo

Protocolo de Quioto (MENKES, 2003). As referidas agências constituem programas

com o objetivo de reduzir o consumo de energia em diversos setores por meio de

medidas de eficiência energética.

Seguindo a tendência, em vários países da OCDE20 e em outros, foram implantadas

políticas de eficiência energética adaptadas às suas realidades nacionais. Além dos

instrumentos de mercado – acordos voluntários, selos, informações, etc. - várias

medidas reguladoras são implantadas pelo Estado sempre que o mercado não sinalize a

conveniência da adoção de medidas visando a uma maior eficiência energética,

inclusive nos edifícios e equipamentos (WEC, 2004).

20 Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico.

15

No tocante aos edifícios, conforme informações contidas no relatório do

Intergovernamental Panel on Climate Change (2007), estes fazem parte do rol dos

setores que podem contribuir com a mitigação das mudanças climáticas, por meio de

políticas e instrumentos que podem ser ambientalmente efetivos, tais como:

Regulamentos, Certificação, Etiquetagem, Selos e Códigos. O relatório menciona,

também, a relevância das estratégias de projeto de arquitetura relacionadas à forma,

orientação, ventilação e aos materiais, e projetos integrados de arquitetura e engenharia,

para redução do consumo de energia elétrica.

Assim, vários países já desenvolveram e implementaram programas com o objetivo de

reduzir o consumo de energia e as respectivas emissões de gases de efeito estufa. No

que tange aos edifícios, ocorreram diversas iniciativas no âmbito da eficiência

energética e sustentabilidade ambiental de edifícios. Em 1994, 27 países já tinham

normas21 de caráter mandatório voltados para eficiência energética em edifícios

(KATHRYN, 2009). Como exemplo destes instrumentos de avaliação energética de

edificações, podem ser citados: Regulamento das Características de Comportamento

Térmico dos Edifícios-RCCTE e Regulamento dos Sistemas Energéticos de

Climatização em Edifícios-RSECE, em Portugal; Condiciones Térmicas em los

Edifícios-NBE – CT-79, na Espanha; Building Code of Austrália, na Austrália; Model

National Energy Code of Canadá for Building, no Canadá e Standard 90.1 - Energy

Conservation in New Building Design, nos Estados Unidos.

Nesta direção, o Brasil iniciou, em 2009, o processo de etiquetagem de eficiência

energética de edificações com a publicação do Regulamento Técnico da Qualidade do

Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos -RTQ-C

(BRASIL, 2009 a). Entretanto, mesmo iniciando no tema, o Brasil poderá contar com a

experiência adquirida quando do processo de etiquetagem de equipamentos, que é

amplamente difundido no país pelo Programa de Conservação de Energia Elétrica-

PROCEL22 o que, certamente, auxiliará não só na implementação do Regulamento, mas

21 O autor utiliza a palavra norma referindo-se: às leis, aos protocolos, aos códigos, às normas, aos

regulamentos, às regras, às orientações. 22 O PROCEL é vinculado ao Ministério de Minas e Energia e executado pela Eletrobrás

(www.eletrobras.gov.br/procel).

16

também nos resultados advindos desta; na determinação do potencial de contribuição da

etiquetagem na redução de energia elétrica de edifícios; e nos impactos e sua respectiva

avaliação. Esse procedimento resultaria na atualização dos critérios adotados no

Regulamento para os níveis de classificação do edifício e na identificação de padrões

construtivos ajustados ao caso brasileiro.

1.3. Formulação da Situação-Problema

Observa-se que a concepção arquitetônico de edifícios convencionais23 praticados de

forma corrente no Brasil, em linhas gerais, não contemplam medidas projetuais visando

conforto térmico, lumínico, e redução do consumo de energia, tais como: forma;

orientação; materiais adequados especificados para envoltória; sistemas passivos de

ventilação e resfriamento ou aquecimento; elementos de sombreamento para proteção

de fachadas; material isolante em coberturas; ventilação de câmara de ar de coberturas;

sistema de aquecimento solar de água com coletor e reservatório térmico. Também, não

atendem as condições climáticas da região em que será construído o edifício, como

parte relevante do planejamento do projeto com eficiência térmica e energética. Em

decorrência deste procedimento, observa-se a ocorrência de sistemas artificiais

dependentes de energia elétrica para aquecer ou resfriar e iluminar ambientes utilizados

de forma perdulária e indiscriminada. Além do exposto, há o dimensionamento

inadequado dos sistemas de iluminação e condicionamento de ar ao espaço físico, a

carga térmica e as condições de conforto; a ausência de controle do sistema de

iluminação para uma determinada área estudada previamente conforme a sua ocupação,

os fins a que se destina e as Normas Técnicas; o uso de sistemas ineficientes de

iluminação e condicionamento de ar quanto ao uso de energia. Ainda, ressalta-se que as

características térmicas da envoltória interferem na eficiência energética dos sistemas –

iluminação e climatização. A somatória destes fatores acarreta em aumento do consumo

de energia do edifício. E, indo além, passando para o âmbito da cidade, com uma visão

de cidade contemporânea, interligada por rede de serviços que utiliza energia para seu

funcionamento, e considerando o seu parque de edificações comerciais, publicas e de

23 Neste trabalho foi adotada a expressão convencional para o edifício que não contempla medidas

projetuais consideradas adequadas para promover conforto térmico e redução do uso de energia elétrica e

não convencional para os que contemplam essas medidas.

17

serviços, observa-se que o uso de energia elétrica dos edifícios tem representatividade

significativa, como foi mencionado na subseção 1.1. Ademais, para que uma cidade seja

considerada sustentável e inteligente não se pode negligenciar o seu consumo

energético, entre outras questões que não cabe abordar neste trabalho.

Pode-se dizer que a cidade constitui um sistema urbano com seus sub-sistemas e rede de

interação entre estes. Sendo que as redes são estruturas que veiculam, estocam, tratam e

distribuem no território urbano água, energia, transportes, informações, fazem ligação

entre pessoas, habitações, produção e consumo (KLEIMAN, 2009). E a cidade é uma

etapa consumidora de matéria, energia e geradora de subprodutos – resíduos líquidos,

gasosos e sólidos interferindo em diversos ecossistemas. Esses resíduos se acumulam no

ar, solo e nas águas e causam desequilíbrios no meio ambiente (SENE, 1998).

Com essa breve descrição da cidade, como uma rede de interligações e como um

metabolismo que retira os insumos da natureza, processa em suas indústrias, gera

produtos, consome recursos e rejeita os resíduos, observa-se a relevância de todas as

partes envolvidas nesse processo, como é o caso dos edifícios, que influenciam no

funcionamento da cidade em vários aspectos. Porém, note-se que neste trabalho o

interesse diz respeito ao aspecto consumo de energia elétrica em edificações.

Dessa maneira, observa-se que uma das formas de contribuir com a redução do

consumo de energia elétrica das cidades é o incentivo da eficiência energética de

edifícios novos e existentes, estes últimos por meio de revitalização dos seus sistemas.

Para tal, um instrumento considerado eficaz é a Etiquetagem de Edificações por meio de

Regulamentos Energéticos que contemplem critérios de desempenho.

Considera-se que a etiquetagem fomenta novos padrões construtivos com vistas à

qualidade energética e térmica dos edifícios. Mas são os referidos critérios, conforme a

sua severidade, que determinam a significância da contribuição da etiquetagem na

eficiência energética das edificações. Ou seja, se os critérios adotados no Regulamento

não exigirem que o edifício contemple medidas que promovam redução de energia

elétrica significativa, que se reflitam na qualidade térmica do ambiente construído, para

alcançar os níveis mais elevados de classificação, o que se obtém é um edifício

18

etiquetado com valor de marketing, mas não um edifício térmica e energeticamente

eficiente que caminhe na direção da preocupação mundial com o consumo e a demanda

de energia para atender às necessidades da população mundial, contribuindo, dessa

forma, com: a redução da geração de energia e dos impactos associados; redução das

emissões de CO2; a melhoria do ambiente construído; e a com a construção de cidades

sustentáveis do ponto de vista energético com interface ambiental.

A referida preocupação mundial se reflete na constante busca por meio de pesquisas,

iniciativas e ações que permeiam as áreas acadêmicas, econômicas, tecnológicas, sociais

e ambientais, na direção de soluções para modificar o cenário que apresenta

consequências drásticas em escala global, sendo de forma mais severa em algumas

regiões, mesmo que estas não sejam consumidoras vorazes de energia para manter o seu

padrão de desenvolvimento econômico. Em particular, no caso brasileiro deve-se ter em

conta que a matriz energética é considerada limpa, pois tem forte contribuição

hidráulica, porém não é justificativa para que não se adote medidas rigorosas de redução

de desperdício de energia elétrica, inclusive no caso das edificações, já que estas

medidas podem impactar significativamente a geração de energia elétrica, uma vez que

se considere o parque de edificações e, também podem se tornar um instrumento de

planejamento energético e ambiental.

No caso do Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de

Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C), este considera a envoltória, os

sistemas de iluminação e ar condicionado para avaliação do desempenho energético do

edifício, com respectiva classificação e etiquetagem em cinco níveis de eficiência

energética (A a E), e, para cada um destes, há exigências que devem ser atendidas.

Essas exigências têm o papel de tornar um edifício eficiente e, dessa forma, o rigor

destas é determinante na direção de padrões construtivos mais elevados no sentido da

qualidade térmica e energética refletindo-se no consumo de energia elétrica do parque

de edificações não residenciais. Entretanto, ressalta-se que o trabalho em apresentação

se atém a um dos sistemas considerados no Regulamento - a envoltória, visto que as

características desta interferem na carga térmica do interior da edificação e no consumo

de energia elétrica necessário para manter o ambiente em condições térmicas e

lumínicas confortáveis. Contudo, mesmo não sendo considerada neste trabalho,

19

reconhece-se que a carga térmica considerada no projeto do sistema de climatização

advém também do sistema de iluminação.

Em suma, a essência do problema24 que norteia este trabalho diz respeito à relação entre

a concepção arquitetônica relacionada à envoltória com vistas à eficiência energética e

térmica do ambiente construído e os critérios do RTQ-C e Etiquetagem para a eficiência

energética da envoltória.Considerando-se sobretudo as edificações inseridas na Zona

Bioclimática 8- ZB8, onde estão os estudos de caso apresentados neste trabalho e nos

quais se baseiam os resultados, avaliações, recomendações e conclusão.

De acordo com o exposto, apresenta-se a seguir a inquietação traduzida em forma de

pergunta, para qual se busca encontrar resposta no decorrer do desenvolvimento deste

trabalho.

Em que medida a etiquetagem de eficiência energética de edificações, por meio dos

critérios adotados no RTQ-C, contribui para a qualidade térmica e energética do

ambiente construído e a mudança do padrão construtivo corrente no âmbito da

concepção arquitetônica da envoltória?

Desse modo, acredita-se que os resultados da investigação do problema exposto

contribuem para:

1) a reflexão sobre o papel do RTQ-C e da Etiquetagem para o planejamento

energético, o setor da construção civil e os usuários.

2) a reflexão sobre a influência do Regulamento e da Etiquetagem para os

padrões construtivos praticados nas edificações brasileiras, as quais

deveriam refletir a diversidade cultural, regional e climática do país;

24 Na compreensão acadêmica, problema não é uma disfunção, mas uma questão não conhecida que é

colocada como desafio para o conhecimento, em função da pertinência e importância da discussão

(VASCONCELOS, 2002)

20

3) a reflexão sobre o que se espera alcançar com a prática do RTQ-C e da

Etiquetagem;

4) a identificação de barreiras para a disseminação da eficiência energética em

edificações.

5) orientar os tomadores de decisão quanto às políticas publicas; aos

programas e projetos voltados para a eficiência energética de edificações

com o objetivo de disseminá-la;

6) as pesquisas em universidades e centros de pesquisas;

7) os profissionais arquitetos e engenheiros, sobretudo os que estão atuando no

mercado há vários anos, no que diz respeito à informação e formação inicial

no tema etiquetagem de edificações;

8) o setor da construção civil, divulgando informações sobre a aplicação do

RTQ-C e a Etiquetagem do Edifício e, assim colaborando para que se tornem

em relevantes instrumentos do setor, de caráter econômico e mercadológico;

9) auxiliar o usuário no entendimento da etiquetagem da edificação como

relevante instrumento de redução do consumo de energia e de decisão de

compra.

1.4. Hipótese

Na linguagem científica, a hipótese equivale a suposição verossímil, depois

comprovável ou denegável pelos fatos, os quais hão de decidir sobre a verdade ou

falsidade dos fatos que se pretende explicar (CERVO, BERVIAN, 1996).

Nesse sentido, a hipótese adotada no trabalho é que se o Regulamento, no caso

brasileiro, for bom, a exemplo da experiência internacional, a contribuição para a

eficiência energética de edificações será significativa. Ou seja, se o Regulamento

apresentar critérios técnicos restritivos, sobretudo para a classificação A da envoltória,

21

este promoverá mudanças expressivas na qualidade energética do edifício, o que se

refletirá na qualidade térmica do ambiente construído. Seguindo o mesmo raciocínio, a

Etiquetagem da envoltória com nível mais elevado por meio do Regulamento

representará significativa contribuição para a eficiência energética e térmica de

edifícios.

Observa-se que, na hipótese mencionada, a variável independente25 é representada pelos

critérios técnicos do Regulamento e a variável dependente26 é representada pela

contribuição do Regulamento na qualidade térmica e energética do edifício

1.5. Objetivos

Os profissionais envolvidos com eficiência energética em edificações no Brasil há

muito esperavam pelo Regulamento para etiquetagem de eficiência energética de

edificações, a exemplo do que ocorre em diversos países que adotaram instrumentos de

avaliação energética, como mencionado na seção 1.2, como forma de promover a

redução de energia elétrica nos edifício, e, assim tornar-se, no caso brasileiro, um

instrumento modificador do padrão construtivo dos edifícios naquilo que diz respeito

aos aspectos energético e térmico.

Conforme GELLER (2003), as Regulamentações podem ser adotadas para aumentar a

eficiência e padrões de eficiência mínima podem exigir que todos os novos produtos

apresentem certo nível de eficiência. A exemplo do que foi mencionado, espera-se que o

RTQ-C seja implementado em todos os novos edifícios elegíveis e que os responsáveis

por estes busquem alcançar a ENCE nos níveis mais elevados de classificação, o que

certamente representará mudança significativa no padrão corrente dos projetos

arquitetônicos e forte contribuição da etiquetagem para eficiência energética de

edificações. Já, nos edifícios existentes, espera-se que haja divulgação e informação do

tema para que seja despertado no proprietário o interesse pela Etiquetagem, e a partir 25 Variável Independente (X) é o fator, causa ou antecedente que determina a ocorrência do outro

fenômeno, efeito ou conseqüente (CERVO, BERVIAN, 1996).. 26 Variável Dependente (Y) é o fator, propriedade, efeito ou resultado decorrente da ação da variável

independente (CERVO, BERVIAN, 1996). .

22

daí buscar a revitalização dos sistemas do edifício para atendimento às exigências do

Regulamento. Da mesma forma das edificações novas, observar-se-á transformações

dos edifícios para atendimento ao Regulamento e, por conseguinte do parque de

edificações não residenciais no Brasil com expressiva redução de energia elétrica.

Deste modo, o que desperta atenção na Etiquetagem de edifícios novos ou existentes por

meio do Regulamento, no caso brasileiro, e merece investigação, é a sua

representatividade, particularizando a concepção arquitetônica no que se refere à

envoltória, para a eficiência energética e térmica das edificações e para as mudanças no

padrão construtivo convencional e não convencional, conforme definição adotada neste

trabalho e mencionada anteriormente. Outras questões também são relevantes, pois de

acordo com GELLER (2003), há uma ampla gama de barreiras que limitam a introdução

e implementação da eficiência energética, e são necessárias iniciativas e políticas para

apoiá-la.

Seguindo o exposto, a seguir são apresentados os objetivos do trabalho em

apresentação.

1) Investigar e avaliar qualitativamente a contribuição da etiquetagem de

eficiência energética da envoltória, conforme o RTQ-C. para a concepção

arquitetônica com vistas à eficiência energética e térmica do ambiente

construído;

2) Investigar o comportamento do edifício convencional e não convencional,

no que tange a eficiência energética e térmica, frente às exigências do

Regulamento para os níveis mais elevados de classificação ou seja se os

sistemas construtivos convencionais atendem às exigências do

Regulamento, no tocante a envoltória, ou se são necessárias alterações

significativas para atendê-los e, no caso de edificação não convencional se

as medidas projetuais adotadas na concepção arquitetônica são suficientes

para alcançar o nível mais elevado de classificação ou são necessárias

mudanças relevantes;

23

3) Mostrar as limitações e dificuldades da revitalização de edifícios para

alcançar o nível mais elevado de classificação de eficiência energética e o

que pode ser adotado como estratégia durante o projeto (edificações novas)

para o mesmo fim;

4) Promover discussão sobre os critérios técnicos adotados no RTQ-C para

classificação da envoltória, tendo em conta a relação entre o grau de

severidade destes e as alterações necessárias para que a envoltória alcance

os níveis de classificação mais elevados.

1.6. Metodologia

Depois de apresentar a justificativa, a contextualização e a relevância do assunto, a

formulação da situação-problema, a hipótese e os objetivos do trabalho, a presente seção

expõe os passos metodológicos e operacionais adotados na realização da pesquisa.

O trabalho foi desenvolvido observando-se a experiência internacional no que se refere

aos instrumentos de avaliação energética e, sobretudo nos resultados da aplicação do

Regulamento, no caso brasileiro, em estudos de caso apresentados no corpo deste

trabalho. Este estudo objetiva tornar possível a avaliação qualitativa da contribuição da

etiquetagem, por meio do RTQ-C para a eficiência energética de edificações. A

avaliação dos resultados dos estudos de caso foi realizada de forma qualitativa, devido

às características do método prescritivo que é utilizado neste trabalho.

Foi mencionado que, o RTQ-C considera para avaliação da eficiência energética a

envoltória e os sistemas de iluminação e condicionamento de ar, e contempla

edificações existentes e projetos de novas edificações. Contudo, neste trabalho aborda-

se apenas um dos sistemas, a envoltória do edifício. Ou seja, não se contempla os

sistemas de iluminação e condicionamento de ar, para efeito de cálculo do nível de

eficiência energética.

24

Sendo assim, na primeira etapa foram escolhidos os critérios para nortear a seleção dos

3 (três) estudos de caso. Os principais critérios adotados para a escolha do edifício

dizem respeito: às características dos materiais construtivos utilizados na envoltória,

assim como as estratégias projetuais adotadas, que distinguem os edifícios convencional

e não convencional; às categorias de edificações existentes e novas (projetos de

edificação); a à edificação climatizada. Estes critérios se devem à intenção de enfatizar

as características da envoltória, frente às exigências do Regulamento para a

classificação da envoltória nos níveis mais elevados de eficiência energética, bem como

mostrar as diferenças entre medidas que podem ser adotadas na revitalização de

edifícios e em projetos de edificação nova, e também testar o comportamento do

edifício não convencional conforme o requerido pelo RTQ-C para classificação no nível

mais elevado.

Na segunda etapa, uma vez de posse dos documentos de projeto, foi realizada a

verificação no local da veracidade das informações contidas nos projetos dos edifícios

existentes e a atualização destes, quando pertinente.

Na terceira etapa, já com os projetos atualizados das edificações existentes e de posse

do projeto do edifício novo, passou-se para a fase de aplicação do Regulamento,

avaliação dos resultados e proposta de alternativas que melhorem o nível de eficiência

energética conforme o Regulamento, no caso dos edifícios convencionais existentes. No

caso do projeto de edificação não convencional, verificou-se a classificação da

envoltória simulando-se a retirada e/ou substituição de alguns materiais ou elementos

especificados no projeto, considerados como promotores de eficiência energética e

conforto térmico para a ZB8

De posse dos resultados dos estudos de caso, promoveu-se a discussão dos resultados

apoiada nos passos descritos e concluiu-se que os critérios adotados no Regulamento,

relacionados à envoltória de edifícios inseridos na Zona Bioclimática 8 – ZB8, não são

suficientemente fortes para promover a qualidade energética e térmica nos edifícios. E

sendo assim, para corroborar a hipótese da tese seria necessário tornar o Regulamento

mais restritivo.

25

1.7. Estrutura do Trabalho

O trabalho encontra-se organizado em 7 capítulos.

O primeiro apresenta o assunto, o tema e a justificativa; a contextualização e relevância

do assunto e do tema; a situação-problema; a hipótese da tese; os objetivos do trabalho;

e a metodologia para desenvolvimento deste.

Já no Capítulo 2, apresenta-se a revisão da literatura abordando assuntos que apóiam a

argumentação e os objetivos do trabalho, tais como: o edifício; arquitetura, clima e

energia; instrumentos de avaliação energética; avaliação de programas e projetos.

No Capítulo 3, apresenta-se o Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de

Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C) e o

Regulamento de Avaliação da Conformidade do Nível de Eficiência de Edifícios

Comerciais, de Serviços e Públicos (RAC-C).

No Capítulo 4, apresenta-se a metodologia adotada para a aplicação do RTQ-C em duas

edificações existentes e em um projeto de arquitetura, para classificação do nível de

eficiência energética da envoltória, como também apresenta-se os respectivos

resultados.

No Capitulo 5 é apresentada a discussão dos resultados

O Capitulo 6 apresenta as recomendações.

Para finalizar, no Capítulo 7 apresentam-se a conclusão e as considerações finais.

26

2. REVISAO DA LITERATURA

Neste capítulo apresenta-se a revisão da literatura com o intuito de fundamentar o

problema, os objetivos, a hipótese e construir uma moldura para interpretação dos

resultados da investigação em curso.

2.1. O Edifício

Nesta seção apresenta-se um breve panorama da evolução da arquitetura de edifícios,

sem a pretensão de fazer um relato histórico, com a precisão que este merece, mas

apenas voltar os olhos para fatos da história da arquitetura que contribuíram com a

paisagem arquitetônica das cidades modernas e contemporâneas e estão relacionados

com a qualidade do ambiente construído no que se refere ao consumo de energia e ao

conforto térmico.

A seguir, apresenta-se alguns conceitos que auxiliam na compreensão do significado e

relevância da arquitetura e do edifício, como uma de suas expressões.

O edifício constitui o produto mais característico da arquitetura. É através dele

que a arquitetura se relaciona com a vida dos homens em suas diversas

manifestações (GRAEFF, 1986).

Arquitetura é antes de mais nada, construção; mas construção concebida com

propósito primordial de ordenar o espaço para determinada finalidade e visando

determinada intenção (COSTA, 1952 apud GRAEFF, 1986).

A arquitetura constitui uma atividade artística, mas não deixa de ser uma

atividade comprometida com rigorosas exigências prático-funcionais formuladas

fora do seu campo especifico. A realização de uma obra de arquitetura, inclui a

concepção e o programa de necessidades, formulado à base de necessidades e

aspirações individuais e sociais (GRAEFF, 1986).

27

Os meios de edificação compreendem os recursos materiais e intelectuais

indispensáveis à realização do edifício. São os materiais de construção, os

equipamentos, as técnicas construtivas e, por fim o meio físico. Este envolve o

terreno , que pode ser meio natural ou urbano, e as características de clima do

lugar. A simples escolha do terreno implica uma orientação solar (movimento

aparente do sol em torno do edifício), uma direção dos ventos dominantes, um

relevo topográfico. - circunstâncias que o arquiteto tem de levar em conta ao

conceber o edifício, sob pena de não utilizar bem as oportunidades oferecidas

pelo meio físico (GRAEFF, 1986).

De acordo com GRAEFF (1986), desde que deixou a caverna, e talvez antes disso, o

homem começou a fabricar seus abrigos. Através dos séculos, milhões de prédios vêm

sendo construídos e hoje a face da terra mostra-se, quase toda, salpicada por uma

quantidade imensa de tetos. A rápida multiplicação das espécies de edifícios teve inicio,

pelo menos em escala considerável, com as primeiras etapas da Revolução Industrial na

Europa. Durante a segunda metade do século XVIII e no curso do século XIX, surgiram

e ganharam destaque, ao lado dos edifícios tradicionais, prédios que se destinavam a

atender a programas novos, tais como lojas de todo tipo, casas bancárias, prédios para

abrigar serviços administrativos, etc.

A Revolução Industrial viabilizou novos materiais e sistemas construtivo e inovações

técnicas como o transporte vertical por meio do elevador. O elevador permitiu que os

edifícios aumentassem o número de pavimentos e, juntamente com o uso do aço, vidro e

concreto armado, foram decisivos na mudança da paisagem das cidades. Surgiram,

assim, os primeiros arranha-céus.

Conforme GRAEFF (1986) coube a Le Corbusier preparar a mais completa síntese da

nova problemática arquitetônica, nas suas relações com a vida moderna. A visão de Le

Corbusier formou-se sob influência das idéias do passado e, também, de arquitetos

contemporâneos, destacando-se dentre estes Frank Lloyd Wright e Walter Gropius.

28

Le Corbusier publicou um documento no qual descreve os cinco pontos de uma

arquitetura, quais sejam:

1) Os Pilotis permitidos pelo concreto armado, conforme Figura 2.1.;

Figura 2.1 – Edifício com pilotis, Villa Savoye27 projetada por Le

Corbusier e Pierre Jeannret.

Fonte: http://www.treehugger.com/files/2008/07/germaine-greer-on-eco-town-

design.php. Acesso em: 20 jan. 2011.

27 Villa Savoye - uma das residências mais famosas do mundo na qual Le Corbusier

aplicou os 5 pontos para uma nova arquitetura.

29

2) Os terraços-jardim, conforme Figura 2.2.;

Figura 2.2. – Jardim na cobertura do Edifico Gustavo Capanema

projetado por Burle Marx

Fonte: http://dliquidificador.blogspot.com/2011_04_01_archive.htm. Acesso em: 20

jan. 2011.

3) A planta livre permitida pelo concreto armado, conforme a Figura 2.3.;

Figura 2.3. – Planta livre, Projeto de Frank Lloyd Wright.

Fonte http://pavilhaodebarcelona.blogspot.com/. Acesso em: 20 jan. 2011.

30

4) A fenêtre en longueur28, conforme Figura 2.4.;

Figura 2.4.- Janelas ao longo da fachada, Vila Stein, projeto de Le

Corbusier.

Fonte: http://theurbanearth.wordpress.com/2008/08/09/le-corbusier-le-grand.. Acesso

em: 20 jan. 2011.

5) A fachada livre – a estrutura é recuada em relação à fachada. Esta é composta

por paredes e janelas como uma membrana e as janelas podem correr

livremente de um lado a outro.

A Arquitetura Moderna retoma, através de Le Corbusier, a preocupação com a insolação

nos edifícios com a utilização de brise-soleils29 que têm como objetivo barrar os raios

solares sem impedir a visão e ventilação, reduzindo o excesso de luminosidade dos

ambientes (BITTENCOURT, 1988).

28 Janela em Fita 29 quebra-sóis

31

Nas Figura s 2.5.e 2.6 pode ser observado os elementos de sombreamento na fachada,

os brise-soleils e os Cobogós Cerâmicos

Figura 2.5. – Brise-soleils no Edifício do Ministério de Educação e Saúde no Rio de

Janeiro (Edificio Gustavo Capanema).

Fonte:http://bcrvillasavoye.blogspot.com/2009_11_01_archive.html. Acesso em: 20

jan. 2011.

Figura 2.6.- Fachadas compostas de panos de cobogós cerâmicos, Conjunto

Residencial do Parque Guinle, projeto do arquiteto Lúcio Costa.

.Fonte : www.skyscrapercity.com/showthread.php?p=49233685. Acesso em: 20 jan.

2011.

32

Mies van der Rohe tornou-se projetista de arranha-céus do tipo estrutura e vidro, Figura

2.7. As curtain –walls atingiram a perfeição encontrada nos pequenos detalhes. Muitos

arquitetos seguiram os passos de Mies van der Rohe, que começou a se destacar em

1947, após a mostra de suas obras. Os arranha-céus de tijolos e pedra deram lugar a

paredes reticuladas, polidas de metal e vidro refletindo as paredes vizinhas.

Figura 2.7. – Edifico Seagram, Mies van der Rohe.

Fonte: http://cdlmag.wordpress.com/2009/04/13/mies-van-der-rohe-modernes-genie/.

Acesso em: 20 jan. 2011.

Com o International Style30, criado a partir do movimento moderno tornou-se abundante

a utilização de vidro nas fachadas, tornando-se uma tendência mundial. Assim, as

curtain –walls31, conferiram um aspecto diverso do até então praticado nos edifícios.

Dessa forma, a observância das peculiaridades climáticas, econômicas e sociais perdeu

espaço para a beleza da transparência do vidro refletindo o entorno e permitindo a

entrada de luz natural e a ligação do interior com o exterior do edifício.

30 Estilo Internacional 31 Parede - Cortina

33

A Figura 2.8 apresenta o edifício da Organização das Nações Unidas em Nova Iorque,

EUA. O projeto é considerado um dos representantes máximos do International style.

Figura 2.8. - Edifício da Organização das Nações Unidas em Nova Iorque

representa o International Style.

Fonte: http://www.brazilinteriordesign.com/2010/10/perfil-le-corbusier.html. Acesso

em: 20 jan. 2011.

Esse tipo de arquitetura se alastrou no Brasil, contrariando o conceito da arquitetura

adaptada ao clima. A larga utilização do vidro em edificações, desejável do ponto de

vista estético, mas sujeita à radiação solar, transmite para o interior a maior parcela da

radiação solar, causando desconforto e requerendo a climatização artificial e maior uso

de energia, Figura 2.9. Já, o uso de vidros com alta tecnologia, Figura 2.10, que filtram

mais a radiação solar, aumentam o valor final da edificação. Conforme MASCARO

34

(1985) a utilização de fachadas de vidro nem sempre é uma boa solução, pois pode

surgir o efeito estufa32 indesejável em climas quentes.

Figura 2.9 – Edifício Centro Empresarial Internacional Rio - RB 1, situado no Rio

de Janeiro.

Fonte: http: www.buildings.com.br/edifico 677-centro-empresarial-internacional-rio-rb-

1 .Acesso em: 20 jan. 2011.

32 O efeito estufa é criado porque as radiações solares atravessam o vidro e aquecem os objetos do

ambiente que por sua vez irão irradiar calor, mas o vidro não é transparente a esse tipo de irradiação e

sendo assim, esse ambiente tenderá a uma elevação de temperatura.

35

Figura 2.10 – Edifício Ventura Cor por a t e To we r s situado na cidade do Rio de

Janeiro.

Fonte: http://www.flickr.com/photos/michel_aaron/5425755786/. Acesso em: 20 jan.

2011.

2.1.1 Energia no Edifício - Arquitetura e Clima

Considera-se que a mais primária característica do espaço edificado33 é a função de

abrigo e, para cumprir esse papel, deve a edificação responder às necessidades do

usuário e, dentre estas, o conforto térmico. Também, a evolução de sistemas

construtivos e materiais e equipamento de circulação vertical, iluminação artificial e

climatização artificial utilizados nas edificações modificou a relação da arquitetura com

as condições climáticas e a energia. Assim, nesta seção, apresentam-se alguns conceitos

relacionados ao clima e à energia no que se refere ao edifício.

33 Entende-se por espaço edificado aquele em que está contido o edifício (GRAEFF, 1986)

36

Conforme RIVERO (1986), entende-se por clima o conjunto de fenômenos

meteorológicos que definem a atmosfera de um lugar determinado. Não há duas zonas

que tenham o mesmo clima; os parâmetros que o determinam sempre apresentam

valores diferentes. Mas, como forma de simplificar o tema, costuma-se classificá-los em

clima tropical úmido, clima tropical seco, clima sub-tropical, clima temperado e outros.

O clima é composto por Fatores Estáticos – posição geográfica e relevo - e Fatores

Dinâmicos – temperatura, umidade, movimento do ar e radiação. Os quatro fatores

dinâmicos do clima – temperatura, umidade, movimento do ar e radiação- afetam a

perda de calor no homem e, também, o desempenho térmico do edifício

(MASCARÓ,1985).

A taxa de ganhos ou perdas de calor do edifico está relacionada com o conjunto de

fatores citados anteriormente. Uma vez que se contemple adequadamente no edifício

esses fatores obtém-se as condições mínimas de habitabilidade como também o

consumo de energia eficiente. A seguir, apresenta-se os referidos fatores

(MASCARÓ,1985):

1) Diferença entre a temperatura interior e exterior. O ganho de calor ou perda

de calor radiante também está vinculado às características do material e da

cor das superfícies que constituem a envoltória do edifico;

2) Localização, orientação ao sol e aos ventos, forma e altura do edifício;

3) Características do entorno natural e construído (sítio);

4) Ação da radiação solar e térmica e, consequentemente, das características

isolantes térmicas da envoltória do edifício;

5) Ação do vento sobre as superfícies interiores e fachadas e nos locais;

6) Desenho e proteção das aberturas para iluminação e ventilação;

37

Conforme FROTA, SCHIFFER (2001), as variáveis climáticas que interferem no

desempenho térmico dos espaços construídos são: a oscilação diária e anual da

temperatura e umidade relativa; a quantidade de radiação solar incidente; o grau de

nebulosidade do céu; a predominância de época e o sentido dos ventos; e índices

pluviométricos. Os valores dessas variáveis se alteram conforme o local da Terra em

função da influencia de alguns fatores como circulação atmosférica, distribuição de

terras e mares, relevo do solo, revestimento do solo, latitude e altitude. A latitude de

uma região, associada à época do ano, vai determinar o ângulo de incidência dos raios

de sol com relação ao plano do horizonte do lugar.

O Clima tem-se mostrado como um dos elementos-chave no projeto e construção de

edifícios. Após um período de uso intensivo de energia operante 34, a chamada

arquitetura bioclimática tem o papel de reconciliar a Forma, a Matéria e a Energia

(MASCARÓ, 1985).

Ora, se é verdade que a diversidade de regiões, dependem do aspecto do céu,

efeitos diferentes sobre as pessoas que ai nascem, que são de um tipo diferente,

tanto no que concerne à estrutura do corpo como na forma do espírito, está fora

de duvida que é uma escolha de grande importância a adequação dos edifícios à

natureza e ao clima de cada região, o que não e difícil, posto que a natureza nos

ensina a maneira que devemos seguir (VITRUVE, 1979, apud BITTENCOURT,

1988).

O projeto bioclimático envolve o estudo do clima onde está inserido o edifício,

buscando conciliar arquitetura e meio ambiente, ou seja, é a aplicação da climatologia à

arquitetura, utilizando-se de meios passivos para proporcionar condições de conforto

térmico ao usuário. O termo projeto bioclimático foi tratado inicialmente por OLGYAY

(1973) e, daí em diante o conceito foi incorporado ao projeto. Outros autores também

abordaram a bioclimatologia aplicada à arquitetura, como, por exemplo, SERRA (1989)

que define a arquitetura bioclimática como aquela que otimiza as relações energéticas

com o ambiente natural circundante por meio do projeto arquitetônico.

34 Energia operante é a energia usada para climatização de ambientes (MASCARÓ, 1985)

38

Pode-se observar o exemplo da arquitetura portuguesa que passou por adaptação ao

clima ensolarado utilizando as varandas que tinham a função de espaço de transição

entre o interior e o exterior, mas também reduziam a insolação das paredes exteriores

que limitavam os ambientes internos da edificação. A preocupação com a insolação dos

edifícios foi retomada na Arquitetura Moderna por Le Corbusier, quando este utilizou

os brise-soleils, elementos que servem de barreira aos raios solares permitindo a visão e

a ventilação dos ambientes, e reduzem o excesso de luminosidade (BITTENCOURT,

1988).

Um edifício, quando projetado considerando as características do clima no qual está

inserido, torna-se confortável termicamente e energeticamente eficiente.

Para o entendimento do comportamento térmico das edificações, é necessária uma base

conceitual de fenômenos e trocas térmicas. As trocas térmicas entre corpos é

proveniente de uma das duas condições a seguir (FROTA, SCHIFFER 2001).

1) Existência de corpos que estejam a temperaturas diferentes;

2) Mudança de estado de agregação

Os corpos com temperaturas diferentes trocam calor, sendo que os mais quentes perdem

e os mais frios ganham calor. Ao calor envolvido nesse processo denomina-se calor

sensível.

Conforme FROTA, SCHIFFER (2001), no âmbito do conforto termo-higrotérmico, o

elemento que proporciona as trocas térmicas por mudança de estado de agregação, sem

mudança de temperatura, é a água, e apenas nos casos da mudança do estado líquido

para o de vapor e do estado de vapor para o líquido. O calor envolvido nestes

mecanismos de troca chama-se calor latente.

39

As trocas térmicas que envolvem variações de temperatura são denominadas trocas

secas – convecção, radiação e condução, conforme as Figuras 2.11, 2.12 e 2.13; e as que

não as envolvem são denominadas trocas úmidas – evaporação e condensação.

Figura 2.11. – Troca térmica por convecção.

Fonte: MASCARÓ, 1985.

40

Figura 2.12.- Troca térmica por radiação.


Figura 2.13.- Troca térmica por condução


41

Os elementos do edifício ,quando expostos aos raios solares, diretos ou difusos podem

ser classificados como (FROTA, SCHIFFER 2001):

1) Opacos

2) Transparentes ou translúcidos

As Figuras 2.14 e 2.15 apresentam o comportamento da radiação solar sobre um

elemento opaco (parede) e um elemento transparente (vidro).

Figura 2.14.- Trocas de calor através de paredes opacas.

Fonte: (FROTA, SCHIFFER 2001).

42

Figura 2.15.- Trocas de calor através de elemento transparente

Fonte:GAMMARANO, 1992.

Os elementos de proteção solar – brise soleil – são um importante dispositivo do

controle de insolação. Conforme BITTENCOURT (1988), em geral, os protetores terão

melhor desempenho térmico quando apresentam cores claras, pois absorverão menor

quantidade de radiação solar, refletindo boa parte da radiação incidente. Além disso,

quando colocados afastados das vedações – paredes e janelas – transmitirão menos calor

às mesmas por condução, ao mesmo tempo em que serão facilitadas as trocas de calor

entre os protetores e o ar, por convecção. A seguir apresenta-se alguns tipos de

protetores.

1) Verticais Fixos – de uma forma geral são mais eficientes nas fachadas onde a

maior parte da incidência se afasta da perpendicular a fachada (fachadas

norte, sul, leste, sudeste, nordeste e sudoeste), especialmente nas horas

próximas à aurora e ao alvorecer. Nas fachadas leste e oeste, onde grande

parte da incidência esta localizada no trecho próximo à perpendicular à

fachada, os protetores verticais, Figura 2.16, teriam pouca ou nenhuma

eficiência;

43

Figura 2.16 – Protetores Verticais Fixos

2) Horizontais Fixos – são placas cujos eixos horizontais estão paralelos à

fachada a ser protegida e também ao plano horizontal. Os protetores

horizontais, Figura 2.17., são mais eficientes nas horas do dia em que o sol

está mais alto é menos eficiente nas horas próximas ao nascer e pôr do sol;

3) Móveis – são mais eficientes uma vez que podem ser ajustados em função da

variação dos raios solares, conforme a Figura 2.18.

Figura 2.17.- Protetores Móveis.

44

CARVALHO (2011) destaca o uso de proteções solares externas às fachadas no clima

da cidade do Rio de Janeiro para bloquear a radiação direta antes da sua passagem pelo

vidro das aberturas. Também aborda o uso de vegetação para sombreamento das

fachadas, sobretudo onde ocorre maior incidência de radiação solar (fachadas leste e

oeste).

No tocante à vegetação vale citar a Naturação utilizada em coberturas. Conforme ROLA

(2008) são vários os benefícios para o ambiente, a comunidade, o proprietários/usuário

do edifício. A Naturação prolonga a vida útil dos materiais impermeabilizantes,

promove resfriamento interno por isolamento na cobertura, reduz o uso de energia pelo

condicionamento micro-climático, reduz o impacto do dióxido de carbono.

À inércia térmica estão associados dois fenômenos de grande significado para o

comportamento térmico do edifício – amortecimento e atraso da onda de calor, devido

ao aquecimento ou ao resfriamento dos materiais. A inércia térmica depende das

características térmicas da envoltória e dos componentes construtivos internos. Quando,

por exemplo, a temperatura exterior, inicialmente igual à temperatura interior, se eleva,

um certo fluxo de calor penetra na parede. Porém, esse fluxo não atravessa a parede

imediatamente, pois antes a aquece internamente. (FROTA, SCHIFFER, 2001).

A inércia térmica permite que uma parede armazene calor durante o dia e emita a noite.

Portanto, os efeitos da inércia térmica são mais adequados ao clima quente e seco, no

qual a amplitude térmica é elevada. Observa-se que nas edificações inseridas em regiões

de clima quente e seco as paredes são pesadas (espessura grande) e as aberturas são

pequenas.

Conforme FROTA, SCHIFFER (2001), o atraso e o amortecimento, juntos, compõem a

inércia térmica, sendo esta função da densidade, da condutibilidade e da capacidade

calorífica da parede. Uma parede apresenta maior ou menor inércia conforme seu peso e

sua espessura. O amortecimento e o atraso serão tanto maiores quanto maior for a

inércia da construção.

45

De acordo com FROTA, SCHIFFER (2001), a ventilação natural propicia a renovação

do ar do ambiente, tendo relevância para a higiene e o conforto térmico de verão em

regiões de clima temperado e clima quente úmido. A ventilação natural é o

deslocamento do ar através do edifício e suas aberturas, sendo que umas funcionam

como entradas e outras como saídas. Dessa forma, as aberturas para a ventilação

deverão ser dimensionadas e posicionadas de maneira a propiciar um fluxo adequado ao

recinto. A ventilação natural de edifícios acontece por meio de dois mecanismos:

1) Ventilação por ação dos ventos – produzida pela força dos ventos

promovendo movimentação do ar através do ambiente, conforme pode ser

observado na Figura 2.18;

Figura 2.18.- Ventilação por ação dos ventos , Colégio Cruzeiro

Fonte: http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/133/artigo77955-3.asp.


2) Ventilação por efeito chaminé - provocada pela diferença de densidade do ar

interno e externo ou por ambas..

46

Em regiões onde o valor da temperatura externa media se encontra acima de 28º C, não

se pode garantir temperaturas dentro da faixa de conforto no interior do edifico apenas

por métodos passivos. Entretanto, deve-se procurar soluções que garantam um ganho de

calor solar mínimo, melhorando o desempenho térmico.

Sendo assim, em regiões em que o clima predominante é quente, deve-se minimizar a

diferença entre as temperaturas externa e interna do ar.

Conforme FROTA, SCHIFFER (2001), a grande diferenciação que o grau de umidade

relativa do ar promove nas condições climáticas de uma região é quanto à amplitude

térmica diária. Ou seja, em clima seco as diferenças são acentuadas entre as

temperaturas extremas – mínimas e máximas. Quando o ar é úmido, as partículas de

água em suspensão que durante o dia retém calor devolvem ao ar o calor retido durante

a noite e dificultam a dissipação do calor do solo. Parte desse será devolvido na direção

do solo e a outra parte para a atmosfera. Dessa forma, as temperaturas noturnas do ar

não são muito diferentes das diurnas, configurando pequena amplitude térmica.

Em clima quente úmido, como foi dito a variação de temperatura noturna não é

expressiva a ventilação noturna é desejável. Sendo assim, as aberturas devem ser

grandes o bastante para propiciar a ventilação durante o dia quando a temperatura

externa é inferior à interna.

Continuando a tratar do clima quente úmido, a envoltória não deve ter inércia grande,

pois isso dificultaria a retirada do calor interno armazenado durante o dia, o que

prejudicaria o resfriamento da edificação durante a noite quando a temperatura externa

está mais agradável que a interna. Então, deve-se trabalhar com uma inércia variando de

média a leve, porém com elementos isolantes nas vedações (paredes), no sentido de

evitar que parte do calor da radiação solar recebido pelos fechamentos atravesse a

construção gerando calor interno. Seguindo o mesmo raciocínio, a cobertura deve ser de

material com média inércia térmica e com isolamento ou câmara de ar ventilada. Esta

tem o papel de retirar o calor que passa pelas telhas não permitindo que penetre no

edifício. Quanto ao uso de cor em clima quente, a envoltória deve ser pintada com cores

claras, que assim refletirão mais a radiação solar e, dessa maneira menos calor a

atravessará.

47

Conform KRAUSE (2002) em geral a cobertura em laje de concreto com revestimento

de betume e sem forro é a pior escolha, pois acumula calor longo do dia e em seguida

irradia para dentro e fora. Também a telha de fibrocimento não é boa alternativa devido

à sua cor e espessura.

KRAUSE (2002) ainda ressalta que o melhor telhado talvez seja o tradicional de várias

águas, pois quando um lado recebe a radiação solar o outro não está recebendo. E

quanto ao material, a telha de barro colonial é o melhor, pois a telha de cima (capa) faz

sombra na de baixo (calha) e ainda permite a passagem do ar quente, conforme a Figura

2.19. Complementando, em climas quentes o forro ventilado oferece a possibilidade de

arrefecimento do calor proveniente da cobertura.

Figura 2.19. – Radiação solar incidindo na cobertura de telha de barro e na laje.

Fontr: KRAUSE, 2002.

Na Figura 2. 20 apresenta-se um exemplo de cobertura com câmara de ar ventilada.

48

Figura 2.20. – Cobertura com câmara de ar ventilada.


CARVALHO (2011) considera a necessidade do uso de isolamento térmico em

coberturas em virtude da grande carga térmica no telhado. Sendo assim, deve-se utilizar

materiais de alta resistência térmica, se a cobertura for horizontal, adicionar placas de

isopor incombustível e vermiculita à argamassa da laje. Acrescenta ainda que, se

possível, deve-se colocar um entreforro sobre a laje, em manta de fibra de vidro ou jato

de espuma.

O partido arquitetônico em regiões de clima quente e úmido deve prever edificações

alongadas no sentido perpendicular aos ventos dominantes, a fim de que a ventilação

alcance os edifícios, em um arranjo nos lotes urbanos. Deve-se evitar que a radiação

solar direta atinja as edificações e penetre nos ambientes de maneira excessiva,

promovendo ganhos de calor. Deve-se reduzir a carga térmica, sobretudo no verão e

assim diminuindo a necessidade do condicionamento de ar.

49

Algumas recomendações para o conforto higrotérmico para a cidade do Rio de Janeiro,

quanto à forma e orientação; paredes externas; aberturas; e cobertura, são apresentadas a

seguir (RHEINGANTZ).

1) Edifício

i.Forma e orientação dos edifícios limitando a exposição ao sol (planta

linear, fachadas opostas e dispostas para norte e sul).

ii.Orientar a envoltória dos edifícios para máxima exposição aos ventos

frescos – direção sudeste, norte e noroeste.

iii.Caso haja incompatibilidade entre regime de ventos e proteção da

exposição ao sol, deve-se privilegiar sempre a orientação mais favorável

à penetração das brisas frescas.

2) Paredes externas

i.Superfícies das vedações externas expostas à radiação solar dupla

camada sendo a externa isolante e a interna efusiva; ou pintar superfície

externa com tinta de baixa absortância.

ii. Paredes externas de materiais leves, de baixa capacidade térmica.

iii. Paredes norte com brises horizontais em toda a superfície.

iv.Paredes leste/oeste protegidas da incidência direta do sol – brises

verticais móveis.

v.Utilizar elementos como beirais para desviar os ventos para o interior dos

ambientes.

vi. Paredes sul com beirais em toda a superfície;

vii.Paredes externas homogêneas, com espessura maior que 0,25m, materiais

de baixa difusividade35 e grande efusividade36

35 Capacidade de um material transmitir uma variação de temperatura, independentemente da potência

térmica existente. 36 Capacidade do material absorver ou restituir uma potência térmica.

50

3) Aberturas

i.Evitar aberturas orientadas para leste/oeste, e quando forem inevitáveis

devem ser estreitas e altas.

ii. Prever dispositivos de proteção contra a radiação solar direta.

iii.Aberturas transparentes ao vento.

4) Coberturas

i. Prever camada de ar ventilada entre cobertura e forro.

ii. Evitar terraços não isolados termicamente.

iii. Utilizar materiais refletores da radiação que devolvam ao exterior a

radiação absorvida, de forma rápida.

iv. No caso de coberturas termicamente bem projetadas e ambientes bem

ventilados, o pé- direito é irrelevante para o conforto térmico.

v. Evitar cores escuras.

vi. Durante o dia, quando é mais quente, reduzir a passagem de carga

térmica produzida pela radiação solar para o interior do edifício.

vii. Durante a noite, quando é mais fresco, favorecer a passagem do calor

acumulado durante o dia pelo edifício.

A seguir, apresenta-se as recomendações para a ZB8, na qual está inserida a cidade do

Rio de Janeiro, conforme a Norma Brasileira de Desempenho Térmico, parte 3 (ABNT,

2005c).

1) Aberturas e sombreamento

i.Aberturas grandes e sombreamento nas aberturas

2) Tipos de vedações externas

i.Parede leve e refletora

ii.Cobertura leve e refletora

3) Condicionamento térmico passivo

i.Ventilação cruzada permanente

51

Como foi apresentado, há diversas estratégias que podem ser usadas, em projeto de

edificações novas e, algumas, em edificações existentes, para proporcionar conforto

térmico ao ambiente construído, conforme as condições do clima em que este está

inserido.

No caso de edificações novas, é possível melhorar o desempenho energético do edifício

por meio de sua concepção, visto que o potencial de economia de energia de um edifício

está relacionado às etapas de projeto - programação arquitetônica; anteprojeto;

desenvolvimento do projeto; sistema construtivo; gerenciamento da construção; pós-

construção e manutenção (HIRST, 1986).

De acordo com YILMAZ (2007), os parâmetros de projeto mais importantes que afetam

o conforto térmico dos edifícios e a conservação de energia na construção são: a

localização e orientação do edifício; a distância entre os edifícios; a forma, as

propriedades térmicas e físicas da envoltória do edifício. Dentre esses parâmetros, a

envoltória é o parâmetro mais relevante, já que separa o ambiente exterior e interior.

Também são importantes para a redução do consumo de energia os projetos

complementares - climatização e iluminação artificiais. Assim, na fase de projeto de um

novo edifício, os engenheiros devem trabalhar em paralelo com arquitetos a fim de

ajustar os parâmetros de projeto para reduzir o consumo de energia (PÉREZ-

LOMBARD, 2009).

Em um edifício existente, é possível alcançar melhorias por meio da revitalização dos

sistemas que utilizam energia elétrica e de intervenções na envoltória da edificação,

ainda que, neste caso, com algumas limitações, já que não é possível adotar algumas

estratégias de projeto, como, por exemplo, a orientação, a forma da edificação e os

materiais da envoltória que favoreçam o desempenho térmico e energético.

Em contraste com o novo edifício, a avaliação de desempenho energético do edifício

existente implica em considerações especiais, relacionadas com o objetivo, a eficácia e a

praticidade da avaliação. Essas considerações são necessárias para reconhecer o fato de

que a melhoria do desempenho energético do edifício existente e a avaliação do seu

desempenho estão sujeitas a limitações muito maiores (LEE, 2002).

52

A seguir são apresentados nas Figuras 2.21 e 2.22 dois exemplos de arquitetura

sustentável e ecológica com uso de teto-jardim, painéis fotovoltaicos.

Figura 2.21.- Cobertura Naturada no edifício da Academia de Ciências da

Califórnia, em São Francisco, EUA

Fonte: http://geaac.blogspot.com/2009/03/o-museu-mais-ecologico-do-

mundo.html.Acesso em: 20 jan. 2011.

53

Figura 2.22 – Sheds com módulos fotovoltaicos no centro de tecnologia da Schüco

na Alemanha na Fachada

Fonte:http://www.aeacursos.com.br/gbc/hotsite/artigos/Energia%20solar%20fotovolt%

C3%A1ica.asp. Acesso em: 20 jan. 2011.

Um bom exemplo de arquitetura sustentável no Brasil é o edifício do Centro de

Pesquisas -CENPES II da Petrobras, situado na Ilha do Fundão na cidade do Rio de

Janeiro.

Conforme GONÇALVES (2006), questões de sustentabilidade na arquitetura foram

consideradas como tópicos eliminatórios no edital de concurso de arquitetura para o

projeto do CENPES II. São em numero de dez, sendo que os oito primeiros estão

relacionados com os aspectos do conforto ambiental e eficiência energética do projeto,

como pode ser observado a seguir:

1) Orientação adequada;

2) Forma arquitetônica adequadas aos condicionantes climáticos locais e padrão de

uso para minimização da carga térmica interna;

54

3) Material construtivo das superfícies opacas e transparentes: termicamente eficiente superfícies;

4) Superfícies envidraçadas: taxa de WWR (window wall ratio) adequada às

condições de conforto térmico e luminoso internos;

5) Proteções solares externas: adequadas às fachadas;

6) Ventilação natural: aproveitamento adequado dos ventos para resfriamento e

renovação de ar interno;

7) Aproveitamento da luz natural;

8) Uso de vegetação;

9) Sistemas para uso racional de água e reuso;

10) Materiais de baixo impacto ambiental: dentro do conceito de desenvolvimento

sustentável.

2.2. Eficiência Energética de Edificações – Experiência no Brasil e Internacional

Nesta seção apresenta-se as iniciativas e os instrumentos de eficiência energética, dando

ênfase às edificações.

2.2.1. Experiência no Brasil

O Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica-PROCEL, foi criado em

1985 pelo Ministério de Minas e Energia e da Indústria e Comércio, sendo que em 1991

passou a ser um programa do Governo Federal, ampliando, assim, a sua abrangência. O

Programa tem como objetivo promover a eficientização da produção e do consumo de

energia elétrica para reduzir desperdícios, custos e os investimentos setoriais por meio

de programas dirigidos para os setores comercial, industrial, de serviços, de educação,

de saneamento, de edificações, e também, para áreas específicas, tais como prédios

públicos, gestão energética municipal e iluminação pública. Dentre os seus programas,

alguns ganharam destaque, como e o caso do Selo Procel de Economia de Energia e do

55

Selo Inmetro de Desempenho, sendo que ambos são concedidos aos produtos

etiquetados pelo Programa Brasileiro de Etiquetagem-PBE37 que apresentam níveis

mínimos de eficiência e qualidade definidos pelo Procel.

Um grande avanço para a eficiência energética no Brasil foi a aprovação da Lei no

10.295, conhecida como a Lei de Eficiência Energética, em 17 de outubro de 2001, que

dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia (BRASIL,

2001a). Esta Lei foi regulamentada pelo Decreto no 4.059 de 19 de dezembro de 2000 o

qual estabelece que os níveis máximos de consumo de energia ou mínimos de eficiência

energética, de máquinas e aparelhos consumidores de energia fabricada ou

comercializada no País, bem como as edificações construídas, serão estabelecidos com

base em indicadores técnicos e regulamentação especifica. O Decreto criou o Comitê

Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência Energética-CGIEE e o Grupo Técnico para

Eficientização de Energia nas Edificações-GT Edificações.

O GT Edificações tem como competência propor ao CGIEE; (1) a adoção de

procedimentos para avaliação da eficiência energética das edificações; (2) indicadores

técnicos referenciais do consumo de energia das edificações para certificação de sua

conformidade em relação à eficiência energética; (3) e requisitos técnicos para que os

projetos de edificação a serem construídos no país atendam aos indicadores

mencionados anteriormente (BRASIL, 2001b).

O GT Edificações criou, em 2005, a Secretaria Técnica de Edificações-ST Edificações,

com competência para discutir as questões técnicas relativas aos indicadores de

eficiência energética. O Grupo Técnico tem como objetivo o desenvolvimento de

mecanismos necessários para atender ao Decreto no 4.059 e, assim , atender ao

proclamado na Lei 10.295.

37 O Programa Brasileiro de Etiquetagem visa prover os consumidores de informações que permitam-lhes

avaliar e otimizar o consumo de energia e selecionar produtos de maior eficiência em relação ao

consumo, possibilitando economia nos custos de energia.

56

Anteriormente à criação do ST, a Eletrobrás criou o PROCEL Edifica - Plano de Ação

para Eficiência Energética em Edificações - que passou a coordenar o ST.

As vertentes de atuação do PROCEL Edifica são (1) Educação e capacitação; (2)

Tecnologia; (3) Disseminação da Eficiência Energética em Edificações; (4) Habitação

de interesse social; (5) Subsídio à Regulamentação (LEDUC, 2008).

Como resultado das ações desenvolvidas pela ST foi elaborado o Regulamento Técnico

da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e

Públicos – RTQ-C38 (BRASIL 2009a); o Regulamento de Avaliação da Conformidade

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

RAC-C (BRASIL, 2009c); e o Manual para Aplicação do RTQ-C (BRASIL, 2009d).

Os Regulamentos citados foram lançados pelo INMETRO, com o apoio do Procel

Edifica, como parte do Programa Brasileiro de Etiquetagem – PBE.

Com maior abrangência, pois abordam diversos setores, o Plano Nacional de Eficiência

Energética 2010-2030 prevê diversas ações no âmbito da etiquetagem de edificações,

como a capacitação, divulgação e disseminação e também o estímulo da inserção do

conceito de eficiência energética em edificações públicas novas e existentes.

38 O RTQ – C e o RAC– C serão apresentados no capitulo 3 deste trabalho.

57

2.2.2. Experiência Internacional

Nesta subseção apresenta-se a experiência de três países –, Portugal, Canadá, México,

no que se refere aos instrumentos de avaliação energética de edificações.

1) México

Norma NOM-008-ENER-2001 - Eficiência Energética de Edificações para

edifícios não- residenciais

É uma atualização da NOM 008 de 1995, na qual foi eliminada a alternativa

prescritiva e manteve-se a opção de cálculo de ganhos térmicos da edificação

sugerida. Estes não devem exceder os ganhos térmicos da edificação de referência.

2) União Européia

Em 2001 a Comissão Européia propõe a Diretiva Européia 2002/91/CE sobre

desempenho energético de edifícios. Os objetivos são aumentar a eficiência

energética dos edifícios, reduzir a emissão de gases de efeito estufa (GEE) e a

dependência do mercado externo de energia.

Portugal

A primeira legislação que impõe requisitos térmicos na edificação data de 6 de

fevereiro de 1990 com o Decreto-lei 40/90, que estabelece o primeiro Regulamento

das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE).

Em 2006, no âmbito da Diretiva Européia, Portugal publica o Sistema Nacional e

Certificação Energética e da Qualidade do Ar interior nos Edifícios (SCE), o

Regulamento das Características de Comportamento Térmico de Edifícios

(RCCTE) e o Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios

(RSECE).

58

Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios

(RCCTE) Decreto-Lei n.º 80/2006

A revisão do RCCTE vai de encontro às exigências da Directiva Comunitária

2002/91/CE.

Orientado para os edifícios de habitação e de serviços sem sistemas de climatização

centralizados e é mais exigente que a versão anterior, no que diz respeito ao cálculo

das necessidades de aquecimento e arrefecimento e na verificação efetiva e

sistemática dos requisitos regulamentares. Apresenta estratégia para a definição de

um valor limite das Necessidades Energéticas, englobando aquecimento,

arrefecimento e preparação das Águas Quentes Sanitárias (AQS) em função da

tipologia dos edifícios e da zona climática. O Regulamento impõe limites aos

consumos energéticos para climatização e produção de água quente o que incentiva

o uso de sistemas eficientes e de fontes energéticas com menor impacto em termos

de consumo de energia primaria.

O RCCTE estabelece as regras que devem ser observadas no projeto de todos os

edifícios de habitação e dos edifícios de serviços sem sistemas de climatização

centralizados de modo que: as exigências de conforto térmico, seja ele de

aquecimento ou de arrefecimento, e de ventilação para garantia de qualidade do ar

no interior dos edifícios, bem como as necessidades de água quente sanitária,

possam vir a ser satisfeitas sem dispêndio excessivo de energia.

A metodologia de cálculo leva em consideração a zona climática onde está inserido

o edifício e a altitude em relação ao nível do mar.

O Decreto-Lei estabelece: índices e parâmetros de caracterização do

comportamento térmico dos edifícios (necessidades energéticas para aquecimento,

arrefecimento e produção de água quente para sanitários, coeficiente de transmissão

térmica, inércia térmica interior, fator solar dos vãos envidraçados, taxa de

renovação de ar, etc); limitações das necessidades nominais de energia útil para

aquecimento. Estas variam, dependendo da zona climática, da sua envoltoria e do

59

aproveitamento dos ganhos solares e internos e de outras formas de energias

renováveis; limitações das necessidades nominais de energia útil para

arrefecimento. Os sistemas de coletores solares térmicos para o aquecimento da

água quente para sanitários é obrigatório, dependendo de condições existentes no

edifício e da sua envoltória; limitações das necessidades nominais globais de

energia primária de um edifício; requisitos mínimos de qualidade térmica dos

edifícios; requisitos de qualidade térmica e ambiental de referência para os edifícios

de habitação unifamiliar; métodos normalizados de cálculo das necessidades

energéticas; procedimentos de licenciamento ou autorização de construção de

edificação; condições interiores de referência dos edifícios (temperatura do ar,

umidade relativa, taxa de renovação do ar, consumo de água quente); valores dos

requisitos mínimos e de referência das propriedades térmicas da envoltória; valores

limites para a aplicação do Regulamento.

Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios (RSECE)

Decreto-Lei n.º 79/2006

O RSECE é mais orientado para os edifícios de serviços, sendo a preocupação

básica os edifícios com climatização e com consumos de energia elevados. As

exigências são mais severas no tocante ao dimensionamento e à manutenção das

instalações de equipamentos e seu funcionamento. Ademais, com o novo RSECE,

há também um aumento do grau de exigência de formação profissional dos técnicos

que possam vir a ser responsáveis pela verificação dos requisitos.

60

3) Canadá

Model National Energy Code of Canada for Buildings

Aplicado às edificações não-residenciais e edificações residenciais acima de três

pavimentos. O método contempla custos de energia e construção e clima e utiliza

pré-requisitos para a envoltória, iluminação, condicionamento de ar e aquecimento

de água. Podem ser utilizados dois métodos para a avaliação: o prescritivo;

desempenho da edificação.

2.3. Avaliação de Projetos e Programas

Considera-se também a avaliação como um exame sistemático e objetivo de um projeto

ou programa, finalizado ou em curso, que contemple o seu desempenho, implementação

e resultados, com vistas à determinação de sua eficiência39, eficácia40, impacto41,

sustentabilidade42 e a relevância de seus objetivos (UNICEF, 1990 apud COSTA,

CASTANHAR, 2003).

Considerando a avaliação uma forma de mensurar o desempenho de programas ou

políticas públicas, é preciso que sejam definidas medidas que serão consideradas para

aferir o resultado obtido. Essas são nomeadas de critérios de avaliação, dentre estes

estão os que foram citados anteriormente - eficiência; eficácia; impacto e

39 Dentre as várias acepções de eficiência neste trabalho, adotou-se como: termo originado nas ciências

econômicas que significa a menor relação custo/benefício possível para o alcance dos objetivos

estabelecidos no programa (UNICEF, 1990 apud COSTA, CASTANHAR, 2003). 40 Dentre as várias acepções de eficácia neste trabalho, adotou-se como: eficácia é a medida ou o grau que

o programa atinge os seus objetivos e metas (UNICEF apud COSTA, CASTANHAR, 2003). 41 Dentre as várias acepções de impacto neste trabalho, adotou-se como: impacto (ou efetividade) indica

se o projeto tem efeitos positivos no ambiente externo em que interveio, em termos técnicos, econômicos,

socioculturais, institucionais e ambientais (UNICEF apud COSTA, CASTANHAR, 2003). 42 Dentre as várias acepções de sustentabilidade neste trabalho, adotou-se como: sustentabilidade mede a

capacidade de continuidade dos efeitos benéficos alcançados através do programa social, após o seu

término (UNICEF, 1990 apud COSTA, CASTANHAR, 2003).

61

sustentabilidade – e, adicionalmente, análise custo-efetividade43; satisfação do

beneficiário44; equidade45. A seleção dos critérios usados para avaliar um determinado

programa depende dos aspectos que se deseja considerar no processo de avaliação

(UNICEF, 1990 apud COSTA, CASTANHAR, 2003). Conforme CLASP, 2001, uma

vez que o programa de etiquetagem foi implementado, é necessário avaliar sua eficácia.

Quanto aos impactos, recomenda-se a realização de uma avaliação do impacto da

regulamentação nas dimensões econômica, social e ambiental (INMETRO, 2007b).

Os impactos do programa de etiquetagem devem ser avaliados junto ao público, aos

fabricantes e às instituições participantes, para que seja feita a atualização do programa

a fim de que o mesmo produza os ganhos esperados (CLASP, 2001).

Ainda sobre os impactos, sendo a etiquetagem um mecanismo de Avaliação de

Conformidade, o que declara o Instituto Nacional de Metrologia e Normalização e

Qualidade Industrial-INMETRO (2007) se aplica à etiquetagem de edificações: são

inegáveis os impactos econômicos e sociais propiciados pela Avaliação de

Conformidade dos produtos. Além disso, a etiquetagem é um instrumento para o

desenvolvimento tecnológico e industrial e para a proteção do consumidor, bem como

da concorrência.

Quanto aos objetivos do Regulamento, uma vez que tenham sido claramente

estabelecidos, pode-se avaliar a eficácia e eficiência da sua implementação (INMETRO,

2007b).

43 Custo-efetividade – similar à idéia de custo de oportunidade e ao conceito de pertinência; é feita a

comparação de formas alternativas da ação social para a obtenção de determinados impactos, para ser

selecionada aquela atividade/projeto que atenda os objetivos com o menor custo (UNICEF, 1990 apud

COSTA, CASTANHAR, 2003). 44 Satisfação do beneficiário – avalia a atitude do usuário em relação à qualidade do atendimento que está

obtendo do programa (UNICEF, 1990 apud COSTA, CASTANHAR, 2003). 45 Equidade – procura avaliar o grau em que os benefícios de um programa estão sendo distribuídos de

maneira justa e compatível com as necessidade do usuário (UNICEF, 1990 apud COSTA,

CASTANHAR, 2003).

62

2.4. Considerações

Acredita-se que a etiquetagem de edificações no Brasil é e um marco para a construção

civil e um desafio para os arquitetos. Certamente impulsionará o desenvolvimento de

projetos arquitetônicos com melhor qualidade térmica e energética e a revitalização de

edificações existentes.

Alem dos benefícios para o ambiente construído, pode-se citar a oportunidade para os

profissionais arquitetos e engenheiros e o usuário; e os benefícios os ambientais uma

vez que a Etiquetagem promova edificações eficientes a partir das exigências do

Regulamento.

Porém, a exemplo de outros países devem ter seus critérios atualizados no sentido de

torná-los mais severos e melhorar o padrão de eficiência dos edifícios.

Uma vez que o Regulamento e a etiquetagem sejam praticados em um conjunto de

edificações em diversas regiões do país, torna-se possível a realização de avaliação

desse processo, incluindo nesta o desempenho do RTQ-C e seus respectivos critérios

técnicos. Isto permitiria identificar e avaliar o padrão de edificações eficientes no Brasil,

conforme cada Zona Bioclimática, como também nortear a atualização do Regulamento

como ocorreu com a experiência internacional.

No entanto, considerando que RTQ-C entrou em vigor recentemente, é natural que o

volume de informações necessárias para que se possa realizar a avaliação citada ainda

seja insuficiente. Por outro lado, uma vez entendida como necessária, uma forma de dar

início ao processo de avaliação é definir os critérios que devem ser adotados na

formulação de metodologia de avaliação dos impactos do Regulamento e da

Etiquetagem de edificações, como também a avaliação da eficácia do Regulamento.

Ademais, as iniciativas voltadas para a avaliação do processo de etiquetagem podem

contribuir com o seu fortalecimento.

63

3. ETIQUETAGEM DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFICAÇÕES

CONFORME O REGULAMENTO TÉCNICO DA QUALIDADE DO NÍVEL DE

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS COMERCIAIS, DE SERVIÇOS E

PÚBLICOS (RTQ-C)

Este Capítulo tem como objetivo apresentar o processo de etiquetagem de eficiência

energética de edificações, segundo as informações coletadas no Regulamento Técnico

da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e

Públicos (RTQ-C) e em seus documentos complementares46. A apresentação é realizada

de forma resumida, portanto, para a obtenção de dados detalhados, esses documentos

deverão ser consultados. Como forma de ordenar o Capítulo em apresentação, este foi

dividido em seções e subseções, como a seguir.

Na seção 3.1 apresenta-se o RTQ-C de uma forma geral; dando prosseguimento, na

subseção 3.1.1 são descritos os procedimentos de determinação da eficiência que

envolvem os três requisitos – envoltória, sistema de iluminação e sistema de ar

condicionado - considerados no RTQ-C; na subseção 3.1.2, apresenta-se os

procedimentos para a classificação do nível de eficiência da envoltória, requisito de

maior interesse deste estudo, sendo, portanto, apresentado de forma mais detalhada; na

subseção 3.1.3 apresenta-se, resumidamente, os procedimentos para a classificação do

nível de eficiência do sistema de iluminação; na subseção 3.1.4 apresenta-se, de forma

breve, os procedimentos para a classificação do nível de eficiência do sistema de

condicionamento de ar; na seção 3.2 apresenta-se o Regulamento de Avaliação da

Conformidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e

Públicos (RAC-C), e nas subseções 3.2.1, 3.2.2 e 3.2.3, respectivamente, o mecanismo

de avaliação da conformidade, as etapas do processo de etiquetagem e inspeção, e as

46 O Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial-INMETRO - publicou, em

2009, quatro volumes tratando da Etiquetagem de Eficiência Energética de Edificações, sendo estes: (1)

Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de

Serviços e Públicos-RTQ-C; (2) Etiquetagem de Eficiência Energética de Edificações; (3) Regulamento

de Avaliação da Conformidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e

Públicos-RAC; (4) Manual para aplicação dos Regulamentos RTQ-C e RAC-C. (BRASIL, 2009a, b, c,

d).

64

atribuições do inspetor e do laboratório de inspeção; e, para finalizar, na seção 3.3,

apresenta-se as considerações.

3.1. Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de

Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C)

Em atendimento à Lei 10.29547 de outubro de 2001, foi elaborado o Regulamento

Técnico da Qualidade do Nivel de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de

Serviços e Públicos (RTQ-C) (BRASIL, 2009a), aprovado conforme Portaria do

INMETRO no 163 de 08 de junho de 2009 e publicado no Diário Oficial da União em

16 de junho de 2009. O referido Regulamento tem como objetivo criar condições para a

etiquetagem do nível de eficiência energética de edifícios comerciais, de serviços e

públicos, por meio da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia-ENCE48 e é a base

para a classificação de uma edificação no sistema de etiquetagem que passou a vigorar,

de forma voluntária, a partir de julho/2009, no âmbito do Programa Brasileiro de

Etiquetagem (PBE), conduzido pelo INMETRO. A ENCE do edifício é obtida por meio

da avaliação dos requisitos técnicos contidos no RTQ-C e conforme as etapas descritas

no RAC-C. Observa-se que no corpo do RTQ-C são apresentados os requisitos

mencionados, bem como os métodos de classificação de edifícios comerciais, de

serviços e públicos quanto à eficiência energética para edificações novas e existentes49.

47 Lei 10 295, conhecida como Lei de Eficiência Energética, foi aprovada em de 17 de outubro de 2001 e

dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia (BRASIL, 2001). 48 A ENCE tem como finalidade informar a eficiência energética do consumo de energia elétrica de

edifícios comerciais, de serviços e públicos, por meio de sua classificação que pode ser A (mais eficiente)

até E (menos eficiente) (BRASIL, 2009c). 49 As especificações do RTQ-C são igualmente válidas para as duas categorias – edifícios novos e

existentes (BRASIL, 2009c).

65

3.1.1. Determinação da Eficiência – Condições e Procedimentos

Nesta subseção, apresenta-se as condições para um edifício ser elegível à etiquetagem e

os procedimentos gerais e específicos para a determinação da sua eficiência.

O RTQ-C abrange os edifícios com área total útil50 mínima de 500 m2 e/ou com tensão

de abastecimento maior ou igual a 2,3kV, sendo estes condicionados, parcialmente

condicionados e não condicionados. São contemplados os edifícios de uso misto, ou

seja: uso residencial e comercial; uso residencial e de serviços; uso residencial e

público, mas, neste caso, as parcelas não residenciais com área total útil mínima de

500m2 são avaliadas separadamente. O Regulamento é aplicado em projetos de novos

edifícios e em edificações existentes.

A etiquetagem de eficiência energética de edificações deve atender aos critérios

relacionados ao desempenho da envoltória, à eficiência e à potência instalada51 do

sistema de iluminação e à eficiência do sistema de condicionamento do ar que estão

contidos no RTQ-C. Para determinação do nível de eficiência energética podem ser

utilizados dois métodos, prescritivo e de simulação, sendo a escolha do método

facultada ao proprietário.

3.1.1.1. Classificação

O Regulamento especifica a classificação do nível de eficiência de edificações, que

varia de A (mais eficiente) a E (menos eficiente), dividida em três requisitos, sendo

estes: Envoltória, Sistema de Iluminação e Sistema de Ar Condicionado.

50 Área útil (m2) é a área disponível para ocupação, medida entre os paramentos internos das paredes que

delimitam o ambiente, excluindo garagens (BRASIL, 2009a). 51 Potência instalada é a soma das potências nominais de equipamentos elétricos de mesma espécie

instalados na unidade consumidora e em condições de entrar em funcionamento (BRASIL, 2000).

66

Também considera que uma edificação pode ser parcialmente avaliada e classificada,

conforme se segue:

1) No caso da classificação da envoltória, o nível de eficiência energética deve

ser definido para a edificação completa;

2) Já para a classificação do sistema de iluminação, o nível de eficiência

energética pode ser definido para um pavimento ou um conjunto de salas; e,

3) Para a classificação do sistema de condicionamento de ar, o nível de

eficiência energética pode ser definido para um pavimento ou para um

conjunto de salas.

Para obter a classificação geral da edificação, as classificações por requisitos -

Envoltória, Sistema de Iluminação e Sistema de Condicionamento de Ar – devem ser

avaliada resultando em uma classificação final. Com este fim, são atribuídos pesos para

cada requisito, como se segue.

1) Envoltória = 30%

2) Sistema de Iluminação = 30%

3) Sistema de Condicionamento de Ar = 40%

Conforme a pontuação final, obtém-se uma classificação, como dito anteriormente, que

varia de A (mais eficiente) a E (menos eficiente), sendo que o nível de classificação de

cada requisito equivale a um número de pontos conforme apresentado na Tabela 3.1, a

seguir.

67

Tabela 3.1 - Equivalente Numérico para cada nível de eficiência – EqNum

CLASSIFICAÇÃO DO NÍVEL DE

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EQUIVALENTE NUMÉRICO - EqNum

A 5

B 4

C 3

D 2

E 1

Fonte: BRASIL, 2009a.

Os pesos e os equivalentes numéricos são utilizados na equação 3.1 que calcula a

classificação geral da edificação, como apresentado a seguir.

Equação 3.1 (BRASIL, 2009a):

+⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ⋅+⋅+⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ ⋅⋅= EqNumV

AUANC

AUAPT

AUACEqNumEnvPT 530,0 ( )

⎩⎨⎧

+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ⋅⋅+⋅+

AUACEqNumCAEqNumDPI 40,030,0

bEqNumVAU

ANCAUAPT 1

05 +

⎭⎬⎫⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ⋅+⋅+

Onde as variáveis da equação 3.1 são:

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;

68

ANC é a área de piso dos ambientes não condicionados de permanência prolongada52;

AC é a área de piso dos ambientes condicionados;

AU é a área útil;

B é a pontuação obtida pelas bonificações53, que varia de 0 a 1.

O número de pontos - PT - obtidos na equação 3.1 definirá a classificação geral da

edificação. A Tabela 3.2 apresenta os pontos e respectiva classificação.

Tabela 3.2 - Classificação geral do nível de eficiência energética da edificação

NÚMEROS DE PONTOS OBTIDOS - PT CLASSIFICAÇÃO GERAL

≥ 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 classificação final e parcial de uma edificação é apresentada na Etiqueta Nacional de

Conservação de Energia - ENCE, conforme pode ser observado na Figura 3.1.

52 Ambientes de permanência prolongada são ambientes em que a ocupação é contínua por um ou mais

indivíduos. Não são considerados ambientes de permanência prolongada: garagens, estacionamentos,

depósitos, despensas, banheiros, áreas de circulação (BRASIL, 2009a). 53 Conforme descrito na subseção 3.1.1.2.

69

Figura 3.1 - Modelo da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia-ENCE,

apresentando os Níveis de Eficiência A.

Fonte: BRASIL, 2009d

3.1.1.2. Bonificações

As iniciativas apresentadas a seguir, que aumentam a eficiência da edificação, poderão

receber até um ponto na classificação geral. Para tanto, essas iniciativas deverão ser

justificadas, e a economia gerada deve ser comprovada.

1) Sistemas e equipamentos que racionalizem o uso da água, tais como:

economizadores de torneira; sanitários com sensores; aproveitamento de

água pluvial; devem proporcionar uma economia mínima de 20% no

consumo anual de água do edifício, considerando práticas correntes de

dimensionamento;

70

2) Sistemas ou fontes renováveis de energia: edifícios com atividades como

restaurantes, hotéis, hospitais e outros que tenham demanda de água

quente em suas instalações e que utilizarem aquecimento solar de água,

devem provar atendimento com uma fração solar igual ou superior a 60%;

energia eólica ou painéis fotovoltaicos devem proporcionar uma economia

mínima de 10% no consumo anual de energia elétrica do edifício; sistemas

de cogeração devem proporcionar uma economia mínima de 30% no

consumo anual de energia elétrica do edifício; inovações técnicas ou de

sistemas que comprovadamente aumentem a eficiência energética da

edificação, proporcionando uma economia de 30% do consumo anual de

energia elétrica.

3.1.1.3. Pré-Requisitos Gerais

Para que o edifício seja elegível à etiquetagem, este deve cumprir alguns pré-requisitos

gerais, tais como:

1) Possuir circuito elétrico com possibilidade de medição centralizada por uso

final - iluminação, sistema de condicionamento de ar e outros. No caso de

não atendimento, o nível de eficiência do edifício será no máximo C. Há

exceções para: hotéis, quando possuírem desligamento automático para os

quartos; edificações com múltiplas unidades autônomas de consumo; e

edificações cuja data de construção seja anterior à da publicação do RTQ-C;

2) Requisitos mínimos a cumprir para o edifício atingir uma classificação A:

se houver demanda para uso de sistema de água quente, utilizar

aquecimento solar de água com coletor e reservatório térmico com

classificação A, conforme o regulamento específico do Programa Brasileiro

de Etiquetagem-PBE/INMETRO, ou utilizar bomba de calor ou

aquecimento por reuso de calor ou ainda utilizar aquecedores a gás

individuais com classificação A, segundo o regulamento específico do

PBE/INMETRO; quando usar aquecimento solar de água, utilizar o máximo

de aproveitamento possível dentro da área coletada; se a edificação possuir

71

mais de um elevador, deverá possuir controle inteligente de tráfego para

elevadores de uma mesma finalidade em um mesmo hall; quando houver

bomba de água centrífuga, deve fazer parte do PBE/INMETRO.

3.1.1.4. Pré-Requisitos Específicos

Além dos pré-requisitos gerais referentes aos três requisitos - Envoltória, Sistema de

Iluminação e Sistema de Condicionamento de Ar - e à Simulação, existem pré-

requisitos específicos a cada requisito. Quando nenhum pré-requisito específico for

atendido, o equivalente numérico seguirá a classificação do nível de eficiência como

descrito a seguir.

1) Envoltória - somente E;

2) Iluminação - máximo D, de acordo com o método de cálculo da densidade

de potência de iluminação descrito em 3.1.3.3;

3) Condicionamento de ar - máximo B, conforme o procedimento de

determinação da eficiência descrito em 3.1.4.2;

4) Simulação - não poderá ser efetuada.

Quando o método utilizado for Simulação, após cumprir o procedimento específico do

referido método, devem ser cumpridos, também, os pré-requisitos gerais; os pré-

requisitos específicos de iluminação, de acordo com o nível de classificação alcançado;

e o pré-requisito específico de condicionamento de ar.

3.1.2. Procedimentos para a Classificação do Nível de Eficiência da Envoltória

Nesta subseção, apresenta-se os pré-requisitos específicos e o procedimento de

determinação da eficiência da envoltória.

72

3.1.2.1 Pré-requisitos Específicos da Envoltória

Antes de dar prosseguimento ao cálculo da eficiência da envoltória, deverão ser

atendidos os pré-requisitos54 específicos conforme o nível de eficiência pretendido.

Estes se referem à transmitância térmica55 da cobertura e das paredes externas da

edificação; às cores e absortância56 de superfícies; e à iluminação zenital57 sendo que,

para a envoltória atingir o nível A, deve-se considerar os três pré-requisitos citados. Já

para o nível B, considera-se dois pré-requisitos - transmitância térmica da cobertura e

das paredes externas e cores e absortância de superfícies. E, para os níveis C e D

considera-se apenas um pré-requisito - transmitância térmica da cobertura e das paredes

externas. Observa-se que o nível A - o mais elevado da classificação - é mais restritivo

que os demais, como se expõe no decorrer desta subseção.

A seguir apresenta-se as exigências de cada pré-requisito específico, conforme o nível

de classificação.

Nível A

a) Pré-requisito: Transmitância Térmica

Cobertura (para qualquer ZB):

As transmitâncias térmicas são determinadas conforme o condicionamento dos

ambientes do último pavimento ou de uma edificação térrea, sendo.

54 As informações detalhadas dos pré- requisitos encontram-se no RTQ-C (BRASIL, 2009a) e no Manual

para Aplicação dos Regulamentos (BRASIL, 2009d). 55 Transmitância térmica (W/m2K) é a 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 os ambientes (BRASIL, 2009a). 56 Absortância à radiação solar é o quociente da taxa de radiação solar absorvida por uma superfície pela

taxa de radiação solar incidente sobre esta mesma superfície (ABNT, 2005a). 57 A iluminação zenital é proveniente das aberturas zenitais que permitem a luz natural penetrar nos

ambientes internos, promovendo a redução do consumo de eletricidade em iluminação (BRASIL, 2009d).

73

1) 1,0 W/m2K para coberturas de ambientes condicionados artificialmente;

2) 2,0 W/m2K para coberturas de ambientes não condicionados.

Quando a cobertura é composta por diferentes materiais, considera-se a média

ponderada das respectivas transmitâncias.

Paredes:

As transmitâncias são determinadas conforme as zonas bioclimáticas58 em que o

edifício está inserido. Considera-se como valor final da transmitância térmica a média

ponderada das transmitâncias de cada material que compõe a parede.

1) Para as zonas bioclimáticas 1 a 6 a transmitância térmica máxima admitida

é 3,7 W/m2K.

2) Para as zonas bioclimáticas 7 e 8, a transmitância térmica máxima admitida

é 2,5 W/m2K para paredes com capacidade térmica59 máxima de 80 kJ/m2K

e de 3,7 W/m2K para paredes com capacidade térmica acima de 80 kJ/m2K.

A seguir, na Tabela 3.3, apresenta-se o resumo das exigências para a transmitância

térmica máxima de paredes exteriores.

58Conforme definição apresentada no Capitulo 1. 59 Capacidade térmica (C) em [J/K] é a quantidade de calor necessária para variar em uma unidade a

temperatura de um sistema e a capacidade térmica de componentes (C T) em [J/m2 K] é o quociente da

capacidade térmica de um componente pela sua área (ABNT, 2005a).

74

Tabela 3.3 - Resumo das exigências para a transmitância térmica máxima

de paredes exteriores.

ZONAS

BIOCLIMÁTICAS TRANSMITÂNCIA TÉRMICA MÁXIMA

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

acima de 80 kJ/m2K

Fonte: BRASIL, 2009d.

b) Pré-requisitos: Cores e Absortância de Superfícies

Paredes:

Para as zonas bioclimáticas 2 a 8 a absortância menor que 0,4 ( α < 0,4 refere-se às

cores claras) para os materiais externos das paredes onde incide a radiação solar. A zona

bioclimática 1 - ZB 1, referente às cidades mais frias do Brasil, é excluída a fim de

permitir absortâncias elevadas que podem propiciar aumento do ganho térmico por

radiação durante o inverno.

Cobertura:

Para coberturas não aparentes60, deve-se utilizar cor de absortância solar baixa (cores

claras), assim, a absortância é menor que 0,4; teto-jardim; ou de telhas cerâmicas não

esmaltadas, pois o desempenho térmico destas duas ultimas é considerado bom,

independente da absortância solar, o que se deve no caso da primeira a efeitos como a

evapo-transpiração e da segunda a sua porosidade. As coberturas aparentes podem

possuir absortâncias maiores que 0,4.

c) Iluminação Zenital

60 No RTQ-C são consideradas coberturas não aparentes, aquelas que não são vistas por pedestre situado

na calçada do logradouro principal do edifício (BRASIL, 2009 a).

75

No caso de aberturas61 zenitais, a edificação deve atender ao fator solar62 (FS) máximo

do vidro ou do sistema de abertura para os respectivos Percentuais de Abertura Zenital-

PAZ, conforme a Tabela 3.4, a seguir.

Tabela 3.4 -Limites de Fator Solar de vidros e de percentual de

abertura zenital para coberturas.

PAZ 0 a 2% 2,1 a 3% 3,1 a 4% 4,1 a 5%

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


Nível B



As transmitâncias térmicas para coberturas de ambientes condicionados artificialmente

não devem ultrapassar 1,5W/m2K e, para os não condicionados não devem ultrapassar

2,0W/m2K.

Paredes:

As exigências para o nível B são idênticas às do nível A.

b) Pré-requisito: Cores e Absortância de Superfícies

As exigências para o nível B são idênticas às do nível A.

61 Abertura – todas as áreas da envoltória do edifício com fechamento translúcido ou transparente (que

permitem a entrada de luz), incluindo janelas, painéis plásticos, clarabóias, portas de vidro (com mais de

metade da área de vidro) e paredes de blocos de vidro (BRASIL, 2009a). 62 Fator Solar é a razão entre o ganho de calor que entra em um ambiente através de uma abertura e a

radiação solar incidente nesta abertura (BRASIL, 2009a).

76

Níveis C e D



As transmitâncias térmicas máximas devem ser de 2,0 W/m2K para coberturas de

ambientes condicionados artificialmente e não condicionados.

Paredes:

As exigências para o nível C e D são idênticas às do nível A.

b) Pré-requisito: Cores e Absortância de Superfícies

Não há exigências quanto aos pré-requisitos.

A Tabela 3.5, a seguir, mostra os pré-requisitos considerados para cada nível.

Tabela 3.5 - Resumo dos pré-requisitos da envoltória

NÍVEL DE

EFICIÊNCIA

TRANSMITÂNCIA

TÉRMICA DA

COBERTURA E

PAREDES EXTERNAS

CORES E

ABSORTÂNCIA

DE SUPERFÍCIES

ILUMINAÇÃO

ZENITAL

A Sim Sim Sim

B Sim Sim Não

C e D Sim Não Não


77

3.1.2.2. Determinação da Eficiência da Envoltória

Uma vez atendidos os referidos pré-requisitos, passa-se para a determinação da

eficiência da envoltória conforme o método de classificação de eficiência da envoltória

baseado em um Indicador de Consumo63 - ICenv - obtido por meio de uma equação.

No que diz respeito à eficiência da envoltória, quanto menor for o valor do ICenv, mais

eficiente será a envoltória.

Para cada Zona Bioclimática há duas equações, as quais serão apresentadas

posteriormente, sendo uma para edifícios com áreas de projeção64 - Ape menor ou igual

que 500m2 e a outra para edifícios com área de projeção maior que 500m2.

Adicionalmente, para cada equação há limites máximos e mínimos para o Fator de

Forma65 - Aenv66/Vtot

67.

As equações para a Ape > 500m2 são válidas para um Fator de Forma mínimo

permitido, enquanto que, as equações para Ape ≤ 500m2 são válidas para um Fator de

Forma máximo permitido. Se o Fator de Forma estiver acima ou abaixo dos valores

mencionados deve-se utilizar os valores limites.

63 O Indicador de Consumo é um parâmetro para avaliação comparativa da eficiência da envoltória. As

equações que determinam o IC são geradas por meio dos resultados de consumo de energia simulados em

programa computacional para diversas tipologias construtivas de edificações comerciais das Zonas

Bioclimáticas brasileiras. O IC não pode ser considerado como consumo de energia da edificação, pois é

apenas um indicador para comparação entre edificações cuja volumetria é idêntica (FF e FA) de maneira

que represente as variações decorrentes da envoltória (BRASIL, 2009d). 64 Ape: Área de projeção do edifício (m2) é a área da projeção horizontal do edifício (quando o edifício

tem formato uniforme) ou área de projeção média dos pavimentos, excluindo subsolos (no caso de

edifícios com formato irregular). (BRASIL, 2009 a). 65 FF: Fator de Forma (Aenv/Vtot) é a razão entre a área da envoltória e o volume do edifício (BRASIL,

2009a). 66 Aenv: Área da envoltória (m2) é a soma das áreas das fachadas e empenas e da área de cobertura,

incluindo a área das aberturas (BRASIL, 2009a). 67 Vtot: Volume total da edificação (m3) é o volume delimitado pelos fechamentos externos do edifício

(fachadas e cobertura), à exceção de pátios internos descobertos (BRASIL, 2009a).

78

A seguir, apresenta-se a Tabela 3.6, com o Fator de Forma máximo e mínimo por zona

bioclimática.

Tabela 3.6. – Fator de Forma máximo e mínimo por ZB.

ZONA BIOCLIMÁTICA

Ape ≤ 500 m2

FATOR DE FORMA

MÁXIMO

Ape > 500 m2

FATOR DE FORMA

MÍNIMO

1 0,60 0,17

2 e 3 O,70 0,15

4 e 5 0,75 Livre

6 e 8 0,48 0,17

7 0,60 0,17


O Indicador de Consumo deve ser calculado com a equação referente à zona

bioclimática onde se encontra o edifício; para efeito de cálculo do IC, algumas zonas

bioclimáticas foram agrupadas, como mostra a Tabela 3.7, a seguir.

Tabela 3.7 - Resumo do agrupamento das Zonas Bioclimáticas

ZONA BIOCLIMÁTICA NÃO

AGRUPADA ZONA BIOCLIMÁTICA AGRUPADA

ZB1

ZB2 e ZB3

ZB4 e ZB5

ZB7

ZB6 e ZB8


79

A seguir, na Figura 3.2, apresentam-se os passos para a escolha da equação de Índice de

Consumo (IC).

Figura 3.2- Passos para a Identificação da Equação de Índice de Consumo (IC).


Como os estudos de caso apresentados no Capítulo 4 estão inseridos na ZB 8, o trabalho

se deterá no cálculo do Índice de Consumo-IC do agrupamento ZB6 e ZB8.Sendo

assim, para as Zonas Bioclimáticas 6 e 8, as equações são as apresentadas a seguir.

Para Ape ≤ 500 m2

Limite: Fator de Forma máximo = 0,48

Usa-se a Equação 3.2 (BRASIL, 2009a):

ICenv = 454,47.FA – 1641,37.FF + 33,47.PAFT + 7,06.FS + 0,31.AVS - 0,29.AHS -

1,27.PAFT.AVS + 0,33. PAFT.AHS + 718

80

Para Ape > 500 m2

Limite: Fator de Forma mínimo = 0,17

Usa-se a Equação 3.3 (BRASIL, 2009a):

ICenv =-160,36.FA + 1277,29.FF - 19,21.PAFT + 2,95.FS - 0,36.AVS - 0,16.AHS +

290,25.FF.PAFT + 0,01. PAFT.AVS.AHS – 120,58

Onde as variáveis das equações 3.2 e 3.3 são:

IC: Indicador de Consumo (adimensional)

Ape :Área de projeção do edifício (m2)

Atot:Área total de piso68 (m2)

Aenv:Área da envoltória (m2)

Apcob: Área da cobertura69 (m2)

AVS: Ângulo Vertical de Sombreamento70 (entre 0 e 45º)

AHS: Ângulo Horizontal de Sombreamento71 (entre 0 e 45º)

FF: Fator de Forma (Aenv/Vtot)

FA: Fator Altura72 (Apcob/Atot)

FS : Fator Solar73

68 Atot:Área total de piso (m2) é a soma das áreas de piso fechados de construção, medidas externamente

(BRASIL, 2009a). 69 Apcob:Área da cobertura (m2) é a área da projeção horizontal da cobertura, incluindo terraços cobertos

ou descobertos e excluindo beirais, marquises e coberturas sobre varandas – esta última desde que fora do

alinhamento do edifício (BRASIL, 2009a). 70 AVS: Ângulo Vertical de Sombreamento (entre 0 e 45º) é o ângulo formado entre dois planos que

contêm a base da abertura sendo que, o primeiro é o plano vertical na base da folha de vidro ou material

translúcido e, o segundo plano é formado pela extremidade mais distante da proteção solar horizontal até

a base da folha de vidro ou material translúcido (BRASIL, 2009a). 71 AHS: Ângulo Horizontal de Sombreamento (entre 0 e 45º) é o ângulo formado entre dois planos

verticais, sendo que: o primeiro plano é o que contém a base da folha de vidro ou material translúcido; e 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 (BRASIL, 2009a). 72 FA: Fator Altura (Apcob/Atot) é a razão entre a área de projeção da cobertura e a área de piso (BRASIL,

2009b). 73FS: Razão entre o ganho de calor que entra em um ambiente através de uma abertura e a radiação solar

incidente nesta abertura (BRASIL, 2009a).

81

PAFT:Percentual de Abertura na Fachada total74 (adimensional, para uso na equação)

Vtot: Volume total da edificação (m3)

Note-se que nas proteções solares cujos AVS e AHS são superiores a este limite, deve-

se adotar 45º. Esta exigência não determina o dimensionamento das proteções solares,

pois estas devem ser projetadas para evitar o sobreaquecimento dos ambientes internos,

considerando as necessidades de sombreamento específicas do edifício, as condições

sazonais do clima local - trajetória solar e temperaturas - e a orientação de cada fachada.

Figura 3.3. – Ângulos Verticais de Sombreamento.


Figura 3.3. – Ângulos Horizontais de Sombreamento.


74 PAFT: Percentual de Abertura na Fachada total (%) é calculado pela razão entre a soma das áreas de

abertura envidraçada, ou com fechamento transparente ou translúcido, de cada fachada e a área total de

fachada da edificação (BRASIL, 2009a).

82

Na equação, o Percentual de Área de Abertura na Fachada total (PAFT) corresponde a

um valor médio representativo do percentual de abertura de todas as fachadas. Para o

uso deste valor, primeiramente deve-se realizar o calculo 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.

De posse de todas as variáveis, calcula-se o índice de consumo - IC para três tipos de

envoltórias: ICenv; ICmaxD; e ICmin, Estes são os parâmetros para a classificação da

envoltória do edifício, como a seguir.

1) Calcula-se o indicador de consumo utilizando a equação ICenv (equação 3.2

ou 3.3) com os dados do projeto ou do edifício avaliado;

2) Calcula-se o limite máximo do ICmaxD para a volumetria do edifício

estudado, utilizando-se a equação 3.2 ou 3.3, sendo que os valores do PAFT,

FS, AVS e AHS são dados pela Tabela 3.8. O ICmaxD representa o indicador

máximo que o edifício deve atingir para obter a classificação D. No caso do

ICenv ultrapassar o valor do ICmaxD, a envoltória da edificação é classificada

com o nível E.

Tabela 3.8. - Parâmetros do ICmaxD

PAFT FS AVS AHS

0,60 0,61 0 0


3) Em seguida, calcula-se o limite mínimo ICmin utilizando-se a equação 3.2 ou

3.3. Os parâmetros PAFT, FS, AVS e AHS assumem os valores da Tabela

3.9 apresentada a seguir. O ICmin representa o indicador de consumo mínimo

da volumetria do edifício considerado para cálculo.

83

Tabela 3.9 - Parâmetros do ICmin

PAFT FS AVS AHS

0,05 0,87 0 0


4) Posteriormente, divide-se o intervalo compreendido entre ICmaxD e ICmin,

em quatro partes, sendo que cada parte se refere a um nível de classificação

numa escala de desempenho que varia de A a E. A subdivisão i do intervalo

é calculada com a equação 3.4.

Equação 3.4 (BRASIL, 2009a):

i= (ICmaxD - ICmin) / 4

Cada uma das partes refere-se a um nível de classificação que varia de A a E.

5) Com o valor de i calculado, preenche-se a Tabela 3.10 a seguir, onde o

valor de i e de seus múltiplos é subtraído de ICmaxD, formando assim os 4

(quatro) intervalos.

Tabela 3.10 - Limites dos intervalos dos níveis de eficiência

EFICIÊNCIA A B C D E

Lim Mín não há ICmaxD -3i+0,01 ICmaxD -2i+0,01 ICmaxD -i+0,01 ICmaxD

+0,01

Lim Máx ICmaxD -3i ICmaxD -2i ICmaxD -i ICmaxD não há


84

6) Compara-se o valor calculado do ICenv com os limites de eficiência mínimos

e máximos apresentados na Tabela 3.10 e, assim, identifica-se o nível de

eficiência da envoltória do edifício. Por último, atribui-se a pontuação -

EqNumEnv à classificação encontrada, conforme a Tabela 3.1, apresentada

anteriormente.

Nota-se que o indicador de consumo - ICenv obtido deve ser comparado a uma escala

numérica, dividida em intervalos que descrevem um nível de classificação de

desempenho que varia de A a E. Quanto menor o indicador obtido, mais eficiente será a

envoltória da edificação. A escala numérica da classificação de eficiência é variável e

deve ser determinada para cada volumetria de edifício, através dos parâmetros Fator

Altura (FA) e Fator de Forma (FF), sendo que os demais parâmetros PAFT, FS, AVS e

AHS da equação são fornecidos conforme visto nas 3.8 e 3.9. Um edifico tem

classificação E sempre que ICenv for superior ao ICmaxD, sendo que o nível E não possui

limite máximo e da mesma forma o nível A não apresenta limite inferior de Indicador

de Consumo, como mostra a Tabela 3.10.

A seguir, na Figura 3.3, apresenta-se a ilustração do cálculo do ICenv

Figura 3.3 - Ilustração do Cálculo do IC.

Fonte: BRASIL, 2009d

85

3.1.3. Sistema de Iluminação - Procedimentos para a Classificação do Nível de

Eficiência

Nesta subseção apresenta-se os pré-requisitos específicos e procedimento de

determinação da eficiência do sistema envoltória, como, também, o método de cálculo

da densidade de potência de iluminação de forma sucinta. Para informações detalhadas,

o RTQ-C deve ser consultado.

3.1.3.1. Pré-requisitos

Para a classificação do sistema de iluminação deverão ser respeitados os critérios de

controle do sistema de iluminação, segundo o nível de eficiência pretendido, como

apresentado a seguir. Os pré-requisitos são avaliados em cada ambiente separadamente.

1) Nível A - o controle do sistema de iluminação deve atender às

características estabelecidas em 3.1.3.1.1, 3.1.3.1.2 e 3.1.3.1.3;

2) Nível B - o controle do sistema de iluminação deve atender às

características estabelecidas em 3.1.3.1.1 e 3.1.3.1.2;

3) Nível C - o controle do sistema de iluminação deve atender às

características estabelecidas em 3.1.3.1.1.

3.1.3.1.1. Divisão dos Circuitos

Cada ambiente fechado por paredes ou divisórias até o teto deve possuir, pelo menos,

um dispositivo de controle manual para o acionamento independente da iluminação

interna do ambiente. Cada controle manual deve ser facilmente acessível e localizado,

de tal forma que o ocupante possa ver todo o sistema de iluminação que está sendo

controlado. Para ambientes maiores do que 250m2, cada dispositivo de controle

instalado deve controlar: uma área de até 250m2, para ambientes de até 1.000m2; uma área de até 1000m2 para ambientes maiores do que 1000m2.

86

3.1.3.1.2. Contribuição da Luz Natural

Em ambientes com janela voltada para o ambiente externo ou voltada para átrio não

coberto ou de cobertura translúcida, e com mais de uma fileira de luminárias paralelas,

as janelas devem possuir um controle instalado, manual ou automático, para o

acionamento independente da fileira de luminárias mais próximas à janela, de forma a

propiciar o aproveitamento da luz natural disponível.

3.1.3.1.3. Desligamento Automático do Sistema de Iluminação

O sistema de iluminação interna de ambientes maiores que 250m2 deverá possuir um

dispositivo de controle automático para desligamento da iluminação. Este dispositivo de

controle deve funcionar conforme uma das opções apresentadas a seguir:

1) Um sistema automático com desligamento de iluminação em um horário

pré-determinado. Deverá existir uma programação independente para um

limite de área de ate 2500m2; ou,

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

de todos os ocupantes; ou,

3) Um sinal de outro controle ou sistema de alarme que indique que a área esta

desocupada.

Exceções:

Ambientes que devem propositadamente funcionar durante 24h;

Ambientes onde existe tratamento ou repouso de pacientes;

Ambientes onde o desligamento automático da iluminação pode comprovadamente

oferecer riscos à integridade física dos usuários.

87

3.1.3.2. Procedimento de Determinação da Eficiência

Aplica-se aos espaços internos dos edifícios. Após encontrados os níveis de eficiência

para cada ambiente separadamente, seus equivalentes numéricos (Tabela 3.1) devem ser

ponderados com as áreas de cada ambiente para estimar o equivalente numérico final do

sistema de iluminação e, portanto, o nível de eficiência do sistema de iluminação do

edifício.

3.1.3.3. Método de Cálculo da Densidade de Potência de Iluminação - DPRL

O método de determinação do nível de eficiência do sistema de iluminação é baseado na

Densidade de Potência de Iluminação75.

Os itens a seguir fornecem os passos para o cálculo de DPIA76

1) Determinar o índice de ambiente de cada ambiente da edificação usando

uma das equações a seguir (BRASIL, 2009a).

Equação 3.5 (geral) K=At+Apt/Ap

Equação 3.6 (para ambientes retangulares) K=C.L/h.(C+L)

Equação 3.7 (para iluminação indireta) K=3.C.L/2.h’.(C.L)

Onde:

K: índice de ambiente (adimensional)

At: área de teto (m2)

Apt: área do plano de trabalho (m2)

Ap: área de parede entre o plano iluminante e o plano de trabalho

75 A Densidade de Potência de Iluminação se refere à potência instalada nos ambientes internos

exclusivamente e, portanto está relacionada à definição de ambientes (BRASIL, 2009d). 76 A Densidade de Potência de Iluminação no RTQ-C foi denominada Densidade Potência de Iluminação

Absoluta-DPI (W/m2), que é a razão entre o somatório da potência das lâmpadas e reatores e a área de um

ambiente (BRASIL, 2009d).

88

C: comprimento total do ambiente (m)

L: largura total do ambiente (m)

H: altura média entre a superfície de trabalho e o plano das luminárias no teto

H: altura média entre a superfície de trabalho e o teto

2) Obter o DPIRL77, na Tabela apresentada no RTQ-C

3) Identificar a Iluminância de Projeto através da NBR-5413 (ABNT, 1992).

4) No projeto luminotécnico, identificar o número de conjuntos de

lâmpada/luminárias/reator e a iluminância no final da vida útil do sistema de

iluminação (24 meses, utilizando coeficiente de manutenção de 0,80).

5) Calcular a densidade de potência de iluminação relativa final DPIRF78,

obtida no projeto luminotécnico em W/m2 por 100 lux de iluminância no

final da vida útil do sistema de iluminação.

6) Classificar o ambiente em função dos limites estabelecidos na Tabela com o

limite máximo aceitável de densidade de potência de iluminação (DPIRL)

para o nível de eficiência pretendido, apresentada no RTQ-C, de acordo com

o índice de ambiente, sendo que DPIRF deve ser menor que DPIRL. No caso

de DPIRF maiores que DPIRL do nível D, os sistemas serão considerados de

nível E (menos eficiente).

77 DPIRL - Densidade de Potência de Iluminação Relativa Limite [(W/m2)/100lux] é o limite máximo

aceitável de DPI R. Sendo que DPIR - Densidade de Potência de Iluminação Relativa [(W/m2)/100lux] é a

Densidade de Potência de Iluminação Absoluta - DPIA (W/m2) para cada 100lux de iluminância média

existente no ambiente (BRASIL, 2009d).. 78 DPIRF Densidade de Potência de Iluminação Relativa Final [(W/m2)/100lux] é a DPIR [(W/m2)/100lux]

obtida após o projeto luminotécnico, no final da vida útil do sistema de iluminação, que corresponde a um

período de 24 meses(BRASIL, 2009d)..

89

3.1.4. Sistema de Condicionamento de Ar - Procedimentos para a Classificação do

Nível de Eficiência

Nesta subseção, apresenta-se, de forma sucinta, o pré-requisito específico, procedimento

de determinação da eficiência do sistema de condicionamento de ar, como também os

condicionadores de ar do tipo janela e do tipo split e os sistemas de condicionamento de

ar não regulamentados pelo INMETRO. Para informações detalhadas o RTQ-C deve ser

consultado.

3.1.4.1. Pré-requisito Específico

Para obter o nível de eficiência A, condicionadores de ar tipo de janela ou unidades

condensadoras de condicionadores do tipo split devem estar sombreados

permanentemente e com ventilação adequada para não interferir em sua eficiência.

3.1.4.2. Procedimento de Determinação da Eficiência

Para a classificação do nível de eficiência, é obrigatório que os edifícios condicionados

artificialmente possuam sistemas de condicionamento de ar com eficiência conhecida,

como se segue:

1) Condicionadores de ar tipo janela e condicionadores de ar tipo split com

eficiência validada pelo PBE/INMETRO e de acordo com as normas

brasileiras e/ou internacionais de condicionadores de ar, conforme 3.1.4.3;

2) Condicionadores de ar não etiquetados pelo PBE/INMETRO, conforme

3.1.4.4. No caso de haver mais de um sistema independente de

condicionamento de ar no edifício, os níveis de eficiência de cada sistema

independente devem ser encontrados e seus equivalentes numéricos,

ponderados pelas áreas dos ambientes atendidos por seu respectivo sistema,

a fim de estimar o equivalente numérico final envolvendo todos os sistemas

de condicionamento de ar e, portanto, o nível de eficiência do sistema de

condicionamento de ar do edifício.

90

3.1.4.3. Condicionadores de Ar do Tipo Janela e do Tipo Split

As cargas térmicas de projeto do sistema de aquecimento e resfriamento de ar devem ser

calculadas conforme as normas e manuais de engenharia de comprovada aceitação

nacional e internacional.

Quando a área condicionada apresentar carga térmica superior a 350kW deve-se adotar

um sistema de condicionamento de ar central, ou provar que sistemas individuais

consomem menos energia para as condições de uso previstas para a edificação.

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 o nível de eficiência da unidade ou

unidades não estiver presente no site referido, o nível é definido como E.

Na página eletrônica do INMETRO79 encontram-se Tabelas com classes de eficiência

energética com os requisitos mínimos de eficiência para cada categoria.

3.1.4.4. Sistemas de Condicionamento de Ar Não Regulamentado pelo INMETRO

Os sistemas e aparelhos não enquadrados nos tipos: condicionamento de ar de janela ou

split serão classificados de acordo com os níveis (A, B, C, D, E) e requisitos constantes

nas Tabelas do RTQ-C de: eficiência mínima de condicionamento de ar para

classificação nos níveis A e B; eficiência mínima de resfriadores de líquido para

classificação nos níveis A e B; eficiência de torres de resfriamentos e condensadores

para classificação nos níveis A e B; e eficiência mínima de condicionadores de ar para

classificação no nível C.

79 http://www.inmetro.gov.br/consumidor/tabelas.asp

91

3.2. Regulamento de Avaliação da Conformidade do Nível de Eficiência Energética

de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RAC-C)

O Regulamento de Avaliação da Conformidade do Nível de Eficiência Energética de

Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos RAC-C (BRASIL, 2009c) tem como

objetivos: estabelecer os critérios para o Programa de Avaliação da Conformidade de

Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos com foco na eficiência energética, isto é, o

desempenho energético ou consumo de energia elétrica de uma edificação, para

concessão da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia-ENCE - em atendimento ao

Programa Brasileiro de Etiquetagem-PBE; atender à Lei no 10.295/2001, que dispõe

sobre a Política Nacional de Conservação e Uso de Racional de Energia e dá outras

providências; e, informar ao consumidor e estimular o uso eficiente da energia elétrica

nos edifícios comerciais, de serviços e públicos. O RAC é apresentado nesta seção de

forma resumida e, para obter informações detalhadas, o mesmo deve ser consultado.

3.2.1. Mecanismo de Avaliação da Conformidade

A etiquetagem e a inspeção80 foram definidas como mecanismo de Avaliação de

Conformidade81 para classificação do nível de eficiência energética de edifícios. Para

que seja concedida a Etiqueta Nacional de Conservação de Energia-ENCE a um edifício

completo, ou parte deste, o mesmo deve ser avaliado conforme os critérios que se

encontram no RTQ-C, pelo laboratório de inspeção designado ou acreditado82 pelo

Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial-INMETRO.

80 Inspeção é definida como a Avaliação de Conformidade pela observação e julgamento, acompanhada,

conforme apropriado, por dimensões, ensaios ou uso de calibres ( INMETRO, 2007a). 81 Conforme definido no Capitulo 1. 82 (1) A Acreditação é o reconhecimento formal concedido por um organismo autorizado, de que a

entidade foi avaliada, segundo guias e normas nacionais e internacionais e tem competência técnica e

gerencial para realizar tarefas específicas de avaliação da conformidade de terceira parte - quando é feita

por uma organização com independência em relação ao fornecedor e ao cliente, não tendo, portanto,

interesse na comercialização do produto. (2) Os Organismos Acreditados são entidades que conduzem e

concedem a avaliação da conformidade (INMETRO, 2007a).

92

A ENCE, com a respectiva classificação do nível de eficiência energética, que varia de

A (mais eficiente) a E (menos eficiente), é concedida às edificações existentes como,

também, ao projeto de novas edificações, uma vez que a edificação tenha a classificação

do nível de eficiência energética avaliada por laboratório de inspeção designado ou

acreditado pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial-

INMETRO. A classificação é obtida através de avaliações de projetos (etiquetagem) e

verificações in loco no edifício construído (inspeção) realizadas conforme as normas

brasileiras, o RTQ-C e os procedimentos determinados no RAC, executados por

laboratório de inspeção. A supervisão da Avaliação de Conformidade é de

responsabilidade do INMETRO.

3.2.2. Etapas do Processo de Etiquetagem e Inspeção

O processo de avaliação de conformidade para edifícios comerciais, de serviços e

públicos é constituído de duas etapas, a saber:

1) Primeira etapa - Avaliação de projeto – Etiquetagem

Esta etapa objetiva avaliar o nível de eficiência energética do edifício na fase

de projeto, segundo os seguintes passos:

i. o proprietário solicita a avaliação de projeto para concessão da ENCE

anexando os seguintes documentos: planilhas83 com dados de entrada que

resumam as principais informações do edifício; projeto arquitetônico;

projeto de esquadria; projeto elétrico e luminotécnico; projeto

hidrossanitário; projetos especiais; memorial de cálculo e especificações

do projeto luminotécnico, memorial de cálculo do projeto hidrossanitário;

memorial de cálculo de projetos especiais; memorial e especificações do

projeto de condicionamento de ar; declaração dos responsáveis técnicos

pelos projetos de que cumpriram as normas técnicas vigentes relativas às

disciplinas dos projetos apresentados;

83 No RAC-C ( Brasil, 2009c) são encontradas as planilhas necessárias.

93

ii. de posse da documentação, o laboratório de inspeção realiza a

avaliação da conformidade da documentação e/ou projetos pelo método

prescritivo ou pela simulação, conforme o RTQ-C;

iii. o laboratório de inspeção informa ao proprietário a classificação do

nível de eficiência alcançado, e é expedida uma ENCE de projeto;

iv. o laboratório de inspeção deve expedir a ENCE sob autorização do

INMETRO, identificando a classificação do nível de eficiência

energética.

2) Segunda etapa - Avaliação do edifício - Inspeção

Finalizada a obra e expedido o Alvará de Conclusão, o proprietário deve

solicitar a confirmação da ENCE de projeto, para que o laboratório de inspeção

verifique se os itens previstos no projeto considerados na classificação do

edifício estão em conformidade no edifício construído. Caso sejam detectadas

não conformidades que alterem a classificação do edifício obtida na avaliação

de projeto, o proprietário deverá submeter ao laboratório de inspeção o novo

projeto para reavaliação. Caso se confirme o nível de avaliação estabelecido

em projeto o laboratório de inspeção emite a ENCE final.

O processo de etiquetagem de edifícios construídos antes da publicação do RTQ-C

deve, também, atender aos requisitos das duas etapas descritas anteriormente, a fim de

obter a ENCE.

94

3.2.3. Atribuições do Inspetor e do Laboratório de Inspeção

Os laboratórios de inspeção são laboratórios acreditados pelo INMETRO ou, na falta

destes, laboratórios designados pelo INMETRO para avaliar a conformidade de uma

edificação e com poderes de emitir a ENCE. Denomina-se Inspetor o profissional que

realizará uma ou mais das atribuições no laboratório de inspeção, como a seguir.

1) avaliação pelo método prescritivo;

2) avaliação de projeto pelo método da simulação;

3) avaliação do edifício construído.

O Inspetor deve possuir um ou mais dos seguintes cursos:

1) curso superior com titulação de arquiteto ou arquiteto e urbanista ou

engenheiro arquiteto;

2) curso superior com titulação de engenheiro civil;

3) curso superior com titulação de engenheiro mecânico ou outra

especialidade da engenharia com capacitação em projeto de condicionamento

de ar;

4) curso superior com titulação de engenheiro eletricista.

3.3. Considerações

Sem dúvida a etiquetagem de eficiência energética de edifícios é um passo necessário

em direção às edificações eficientes, energética e termicamente, contribuindo dessa

forma com a qualidade do ambiente construído. Observa-se que os impactos da redução

de energia nos edifícios etiquetados vão além da conta de luz no final do mês, pois estes

refletem nos investimentos da expansão de geração de energia elétrica para atender às

necessidades dos consumidores, como também, nas emissões de CO2 associadas à

95

geração de energia e às respectivas agressões ao meio ambiente decorrentes deste

processo. Considera-se, também, que o RTQ-C é representativo para o planejamento de

cidades sustentáveis, sobretudo se o potencial de economia de energia derivada da

etiquetagem for significativo, para cada edifício e por conseguinte para o parque de

edificações comerciais, públicas e de serviços.

Entretanto, o potencial de economia de energia proveniente da etiquetagem será maior

ou menor, conforme o rigor dos requisitos técnicos adotados pelo Regulamento para

classificação dos níveis de eficiência. Porém, a avaliação dos requisitos técnicos quanto

ao seu rigor é realizada com acurácia na medida em que se tenha um número

significativo de edificações etiquetadas em todas as Zonas Bioclimáticas, para que,

então, se investigue a relação entre as exigências do nível de classificação mais elevado

da etiquetagem e o que é necessário modificar no edifício avaliado para atendê-las.

Todavia, esse processo investigatório pode ter seu início e ser explorado em estudos

acadêmicos fazendo uso de estudos de caso.

Contudo, considerando a relevância do Regulamento e da Etiquetagem, alguns aspectos

devem ser destacados, como se segue.

Um destes diz respeito à área útil mínima de 500 m2 considerada para que um edifício

seja elegível para a etiquetagem, pois, pondera-se que edificações novas com área útil

inferior a 500m2 também deveriam ser elegíveis, ainda que as exigências fossem

diferenciadas das edificações com área maior ou igual a 500 m2, pois este procedimento

não permitiria que se colocasse no mercado um produto que não contemplasse critérios

de eficiência energética nos projetos de arquitetura, iluminação e condicionamento de ar

e promoveria a elevação do padrão energético e térmico de todas os novos edifícios

comerciais, de serviço e públicos.

Um outro aspecto, diz respeito aos pré-requisitos absortância e transmitância da

envoltória, visto que esta faz o papel de filtro entre as condições do meio exterior e

interior do edifício. Desta forma deve estar apta a promover as condições requeridas

para o conforto térmico, lumínico e eficiência energética, conforme as condições

climáticas da região em que o edifício está inserido, por meios passivos até o limite

considerado possível, com efeito sabe-se que dependendo das condições climáticas e da

96

função, tipo e horário de uso do edifício, os sistemas artificiais para iluminação e

condicionamento de ar são necessários. No entanto, a avaliação criteriosa dos pré-

requisitos poderá ser realizada de forma prática quando um número significativo de

edifícios etiquetados ou estudados academicamente for avaliado, o que permitirá

responder se os edifícios alcançaram um padrão mais elevado do que os praticados em

sistemas construtivos convencionais84.

Ainda, outro aspecto diz respeito às bonificações, pois sistemas e equipamentos que

racionalizam o uso da água e uso de energia solar para aquecimento de água (para

algumas tipologias de edifícios) deveriam ser exigências para os edifícios novos

alcançarem o nível mais elevado de classificação.

Quanto às possíveis dificuldades de aplicação do Regulamento, um aspecto que merece

destaque diz respeito ao método prescritivo apresentado no RTQ-C. Nota-se que o uso

deste não permite a quantificação do consumo de energia para os níveis de classificação,

considerada informação valiosa como fator de convencimento junto ao proprietário,

usuário e construtor do edifício para a etiquetagem do edifício ou projeto. Este fato

inviabiliza a determinação quantitativa da economia de energia de edifícios etiquetados,

como também a avaliação do custo-benefício de medidas projetuais, com vistas à

redução do consumo de energia elétrica adotada em projetos de edificações novas ou de

revitalização. Além disso, é um método de difícil entendimento e de aplicação

trabalhosa, sobretudo no que diz respeito ao procedimento do cálculo de classificação

da envoltória, na qual se detém este trabalho. Deste modo, considera-se que o método

prescritivo deixa de cumprir o papel requerido quando não informa o consumo de

energia elétrica e também não facilita a aplicação do Regulamento, demandando da

parte dos profissionais treinamento adequado.

Sobre possíveis barreiras, no âmbito dos construtores e proprietários de prédios

comerciais e de serviços, há necessidade de informá-los sobre os benefícios da

etiquetagem, como também o que é necessário para solicitá-la e respectivo valor

monetário. Portanto, as possíveis barreiras estão relacionadas à informação, à formação,

84 Conforme definição adotada no Capítulo 1.

97

ao treinamento profissional, às políticas e iniciativas para a disseminação do RTQ-C e

da ENCE.

Entretanto, deve-se reconhecer que a etiquetagem promove oportunidades no mercado

de trabalho para os profissionais que se qualificarem para utilizarem o RTQ-C.

E, para finalizar, algumas ponderações são apresentadas, como se segue:

1) O Regulamento e a etiquetagem, independentemente das considerações

apresentadas até aqui, têm grande representatividade para a cadeia da

construção civil, sinalizando a necessidade premente de rever a produção

arquitetônica de edifícios comerciais, públicos e de serviços, e fazê-la trilhar

o caminho da tendência mundial, voltado para as construções sustentáveis;

2) A etiquetagem de eficiência energética de edifícios promoverá impactos

econômicos, tecnológicos, sociais e ambientais nos próximos anos,

refletindo-se na cadeia produtiva da construção civil e na gestão e

planejamento das cidades sustentáveis;

3) O Regulamento deverá passar por revisão no sentido de atualizar os

critérios adotados para classificação dos sistemas contemplados por este, a

fim de torná-los mais restritivos, com o intuito de melhorar a eficiência

energética e propiciar qualidade térmica ao edifício;

4) É necessário tornar uma prática usual a avaliação dos resultados alcançados

pelos edifícios etiquetados frente às suas respectivas características, e assim

determinar o potencial de contribuição da etiquetagem para a eficiência

energética de edificações, a fim de nortear a atualização dos critérios

técnicos do RTQ-C e de estabelecer novos padrões de eficiência para as

edificações no Brasil.

98

4. APLICAÇÃO DO REGULAMENTO TÉCNICO DA QUALIDADE DO NÍVEL

DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFÍCIOS COMERCIAIS, DE

SERVIÇOS E PÚBLICOS - ESTUDOS DE CASO

O presente capítulo tem por objetivo a aplicação do Regulamento em edificacões, assim

como avaliar e discutir os resultados. Para tal, apresenta-se a aplicação do RTQ-C em

duas edificações existentes e em um projeto de edificação utilizando-se o método

prescritivo, o qual foi exposto no Capítulo 3. Para ordenar a referida aplicação,

elaborou-se uma metodologia com os passos do estudo, na seção 4.1. Em seguida, na

seção 4.2, aplica-se a metodologia nos estudos de caso, considerando um dos requisitos

do Regulamento – a envoltória. Já nas seções 4.3e 4.4, respectivamente, apresenta-se os

resultados da aplicação do Regulamento e a conclusão do capítulo.

Com a aplicacão do RTQ-C em 2 (dois) edifícios existentes, busca-se avaliar o

comportamento da envoltória do edificio frente às exigências do RTQ-C. Aspira-se

demonstrar as supostas limitações que o retrofit impõe para atender o nível de

classificação mais elevado de eficiência. Já com o projeto de edificação nova não

convencional, pretende-se ressaltar as estratégias de projeto, que se supõe necessárias

para o mesmo fim.

Este capítulo levou a elaboração de artigo publicado na Energy and Bildings

(BAPTISTA, N. N, LA ROVERE, E. L., AGUIAR, J. C. R., 2011).

4.1 Metodologia

A metodologia foi construída para orientar a aplicação do Regulamento, com ênfase na

classificação do nível de eficiência energética da envoltória de edifícios existentes em

operação ou de projetos de edificações novas. A metodologia atende ao objetivo, deste

trabalho, de investigar a contribuição do Regulamento e da etiquetagem na eficiência

energética de edificações.

99

A seguir, apresenta-se os passos da referida metodologia.

1) Escolha dos critérios para a seleção do edifício:

i. Zona Bioclimática em que está inserido o edifício;

ii. edificação existente ou projeto de edificação;

iii. edificação convencional85 e não convencional quanto às características

construtivas;

iv. interesse na avaliação por parte do responsável pela edificação;

v. documentação acessível - plantas de arquitetura e especificações;

vi. acesso ao responsável pela manutenção do edifício em operação;

vii. possibilidade de contato com os responsáveis pelo projeto no caso do

projeto de edifício novo;

viii. acesso ao local para realização de levantamento de campo no caso de

edifício em operação.

2) Solicitação de documentos, tais como: projeto de arquitetura e

especificação de materiais.

3) Levantamento no local da situação existente, no caso de edifício em

operação; solicitação de informações ao responsável pelo projeto do

edifício, quando as contidas nos documentos não forem suficiente, para dar

prosseguimento ao cálculo da classificação do nível de eficiência do

edifício.

4) Atualização do projeto arquitetônico, quando for pertinente.

5) Caracterização da edificação:

85 Conforme a definição apresentada no Capítulo 1.

100

i. investigação preliminar do edifício quanto às características da

envoltória; para tanto, é necessário consultar os documentos de projeto e

complementar com levantamento de campo quando necessário;

ii. identificação dos aspectos da envoltória que poderão receber

intervenção a fim de elevar o nível de classificação da envoltória, quando

necessário, ou testados quanto à interferência na eficiência energética do

edificio.

6) Avaliação prescritiva conforme o RTQ-C, como se segue:

i. inicia-se pela verificação dos pré-requisitos da envoltória -

transmitância térmica e absortância das paredes e cobertura, e iluminação

zenital;

ii. passa-se para a determinação do nível de eficiência da envoltória

utilizando-se o Indicador de Consumo da envoltória - ICenv - conforme as

equações 3.2 ou 3.3 e 3.4, apresentadas no Capítulo 3 deste trabalho;

iii. de posse da classificação da envoltória, conforme o IC, compara-se esta

com a admitida nos pré-requisitos;

iv. determina-se a classificação da envoltória e o seu respectivo

equivalente numérico EquNum.

7) Avaliação dos resultados da classificação e proposição de alterações, como

se segue:

i. Propõe-se alternativas que elevem o nível de classificação da

envoltória e/ou testa-se a interferência dos materiais ou elementos da

envoltória na eficiência energética do edifício.

8) Classificação de cada alternativa proposta;

101

9) Avaliação dos resultados procurando investigar o potencial de contribuição

da etiquetagem na eficiência energética da edificação.

4.2 Classificação e Avaliação do Nível de Eficiência da Envoltória - Estudos de

Caso

São apresentados três estudos de caso situados na cidade do Rio de Janeiro, sendo: dois

edifícios em operação da Escola Alemã Corcovado (EAC), e um projeto de edifício de

escritório do Centro de Referência para Energia Solar e Eólica do Centro de Pesquisa de

Energia Elétrica-CRESESB, do Centro de Pesquisa de Energia Elétrica-

CEPEL/Eletrobrás.

4.2.1 - Estudo de Caso 1 - Edifício Anexo ou Edifício Anexo de Tijolinho da Escola

Alemã Corcovado

Dados:

Localização: Bairro de Botafogo, Rio de Janeiro

Zona Bioclimática 8 (ZB 8)

Número de pavimentos: 4.

A seguir, são apresentadas as plantas de arquitetura constando de planta baixa (Figuras

4.1, 4.2, 4.3 e 4.4), planta de corte (Figura 4.5), perspectiva (Figura 4.6), vista da

fachada leste (Figuras 4.7 e 4.8) e detalhes (Figura 4.9 e 4.10)

102

Figura 4.1 - Planta baixa do 1º pavimento

103


104


105


106

Figura 4.5 - Planta de corte longitudinal

Figura 4.6 - Perspectiva

107

Figura 4.7 - Vista da Fachada Leste (3º e 4º pavimentos)

Figura 4.8 - Vista da Fachada Leste (1º e 2º pavimentos)

108

Figura 4.9. – Detalhe da parede em tijolo cerâmico86

Figura 4.10. – Detalhe da cobertura em telha fibrocimento

86 As dimensões estão em metro.

109

A seguir, apresenta-se na Tabela 4.1 as informações relacionadas às dimensões do

edifício, obtidas a partir do projeto de arquitetura e complementadas pelo levantamento

de campo.

Tabela 4.1 - Informações do edifício

INFORMAÇÕES DO EDIFÍCIO

Área total (Atot) 1 694 m²

Área de projeção da edificação (Ape) 423,5 m²

Área de envoltória (Aenv)) 1 786 m²

Volume total (Vtot ) 5 215 m3

Fonte: Elaboração própria.

Dando prosseguimento, são apresentadas as Tabelas 4.2, 4.3 e 4.4 contendo os materiais

que compõem a envoltória do edifício.

Tabela 4.2 - Composição da parede

COMPOSIÇÃO DA PAREDE ESPESSURA (e) m

Revestimento em cerâmica 0,01 Reboco externo 0,025

Tijolo de barro com seis furos, dimensões 0,10x0,15x0,20m e argamassa de assentamento 0,10

Reboco interno 0,025


110

Tabela 4.3 Composição da cobertura

COMPOSIÇÃO DA COBERTURA ESPESSURA (e) m

Telha de fibrocimento 0,008 Camada de ar87 0,10

Concreto 0,12 Camada de ar 0,16

Gesso 0,02 Fonte: Elaboração própria.

Tabela 4.4 - Elemento transparente

VIDRO ESPESSURA (e) m

FATOR SOLAR (FS)88 %

Incolor 0,003 87


Dando continuidade ao estudo, apresenta-se a avaliação prescritiva da envoltória.

Pré-requisitos da Envoltória

a) A transmitância térmica (U = 1/R) de elementos opacos - paredes e cobertura.

A transmitância térmica89 e a capacidade térmica das paredes (conforme a composição

apresentada na Tabela 4.2), são dadas pela NBR 15220 - parte 3 (ABNT, 2005c), como

se segue.

Transmitância Térmica:

Uparede = 2,28 W/m²K

87 Espessura média da camada de ar entre telha e laje é igual a 0,10m. 88 O valor do Fator Solar foi obtido na apostila de Desempenho Térmico de Edificações (LAMBERTS, 2007). 89 Foi adotado o valor da transmitância térmica do tijolo de barro com 10x15x20 cm com emboço.

111

Capacidade Térmica:

CT = 168 kJ/m²K

A transmitância térmica (U = 1/R) de elementos opacos da cobertura é apresentada na

Tabela 4.5, a seguir.

Tabela 4.5 – Resistência e transmitância térmica da cobertura90


Na Tabela 4.6, encontra-se a transmitância térmica da parede e cobertura, e o respectivo

nível de classificação admitido para a envoltória.

90 Os valores da: Condutividade Térmica; Resistência Térmica Superficial Externa; e Resistência Térmica Superficial Interna foram obtidos na Norma Brasileira de Desempenho Térmico de Edificações, parte 2 (ABNT, 2005b).

RESISTÊNCIA E TRANSMITÂNCIA TÉRMICA DA COBERTURA

Variável Espessura (e) m

Condutividade Térmica ( λ )

W/m K

Resistência térmica (R= e /λ ) m2K/W

Resistência Térmica Superficial Externa 0,04

Telha de fibrocimento 0,008 0,95 0,008 Camada de ar 0,10 0,17 0,588

Concreto 0,12 1,75 0,069 Camada de ar 0,16 0,34 0,471

Gesso 0,02 0,35 0,057 Resistência Térmica Superficial. Interna 0,17

Resistência Térmica Total (ΣR) m2K/W 1,403

Transmitância térmica (U = 1/R) W/m²K 0,713

112

Tabela 4.6 - Transmitância térmica da parede e cobertura e nível de classificação

admitido para a envoltória

TRANSMITÂNCIA TÉRMICA DA PAREDE E COBERTURA

Elementos Transmitância Térmica (U = 1/R) W/m2K

Nível de classificação admitido para a envoltória

Parede 2.28 A ou B Cobertura 0.713 A


Conforme o RTQ-C:

– para ambientes condicionados artificialmente o valor da transmitância da cobertura

não deve ultrapassar 1,0 W/m²K para obter classificação A.

– para ZB8, as paredes com capacidade térmica superior a 80 kJ/m²K a transmitância

térmica máxima deve ser de 3,7 W/m²K, para obter nível A e B.

b) As absortâncias (α) de elementos opacos são apresentadas nas Tabelas 4.7 e 4.8.

Tabela 4.7 - Absortância da parede

ABSORTÂNCIA DA PAREDE

Pintura ou Superfície Área m2

Percentual da Área Total de Parede

%

Absortância91 α

Branco 459 46 0,20 Cerâmica92 477 48 0,74 Concreto 53 5 0,70

Absortância Total Σ [(%área) (α)] 0,49


91O valor da absortância das superfícies com pintura foi obtido na Norma Brasileira de Desempenho Térmico, parte 2 (ABNT, 2005b). 92Adotou-se para a cerâmica o valor da absortância da cor vermelha, o qual está entre os valores considerados para o tijolo aparente, pois a cerâmica recebeu pintura da cor tijolo. (ABNT, 2005b).

113

Tabela 4.8 - Absortância da cobertura

ABSORTÂNCIA DA COBERTURA

Pintura ou Superfície Área m2

Percentual da Área Total de Cobertura %

Absortância93 α

Telha Fibrocimento 520 100 0,70 Absortância Total Σ [(%área) (α)] 0,70


Na Tabela 4.9, encontram-se as absortâncias da cobertura e da parede total e respectivo


Tabela 4.9- Absortância da parede e cobertura e nível de classificação admitido

para a envoltória

ABSORTÂNCIA DA PAREDE E COBERTURA

Elementos Absortância Total

Σ (α general) [(%área) (α)]

Nível de Classificação Admitido para a Envoltória

Parede 0,49 diferente de A ou B Cobertura 0,70 diferente de A ou B


Conforme o RTQ-C:

– para absortância das paredes e cobertura94 menor95 que 0,4 o nível é A ou B. Para os

demais níveis não há exigências.

93 Para o valor da absortância da telha fibrocimento foi considerado o valor da telha de fibrocimento suja (ROMERO, 1986). 94 Para o cálculo da absortância, a cobertura foi considerada não aparente, conforme definido no Capitulo 3 deste trabalho. 95 Considerou-se a absortância menor que 0,4 conforme o RTQ-C (BRASIL, 2009a) e não menor ou igual como considerado no Manual para Aplicação do RTQ-C (BRASIL, 2009d).

114

Determinação da Eficiência da Envoltória

Para determinação da eficiência da envoltória, utiliza-se a equação 3.2 apresentada no

Capítulo 3, como a seguir:


1,27.PAFT.AVS + 0,33. PAFT.AHS + 718

Sendo:

Fator de forma (FF) = Aenv/Vtot = 0,34

Fator altura (FA) = Ape/Atot = 0,25

Fator Solar (FS) = 87%

O Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS) pode ser observado na Tabela 4.10, a seguir.

Tabela 4.10 - Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS)

ÂNGULO HORIZONTAL DE SOMBREAMENTO Abertura Ângulo (o) Área (m2)

J1 22 2,95 J2 4,5 10,5 J3 7 10,8 J4 10 10,8 J5 14 10,8

AHS (o) AHS=∑(Ajan x θjan) / ∑ Ajan

9,87


De acordo com o Manual para Aplicação do RTQ-C (Brasil, 2009d), quando se trata de

varanda interna à área de projeção horizontal o Ângulo Vertical de Sombreamento (

AVS) não é calculado.

115

O Percentual de Abertura (PAFT) é apresentado na Tabela 4.11.

Tabela 4.11 - Percentual de Abertura na Fachada (PAFT)

Orientação Área da Fachada (m2)

Área do Vão de Abertura (m2)

Percentual do Vão na Fachada (%)

Leste 511 169 33 Norte 129 44 34 Oeste 465 6 1 Sul 161 58 36

PAFT (%)

PAFT=∑(PAF) / nº fachadas

26


A seguir apresenta-se, na Tabela 4.12, um resumo dos valores das variáveis utilizadas

na equação 3.2.

Tabela 4.12 - Variáveis utilizadas para calcular o Indice de Consumo – IC

VARIÁVEIS UTILIZADAS PARA CALCULAR O IC Variável Valor

Fator de Forma (FF) Aenv/Vtot 0,34 Fator Altura (FA) 0,25

Fator Solar (FS) Abp/Atot (%) 87 Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS) (° ) 9,87

Angulo Vertical de Sombreamento (AVS) (° ) 0 Percentual de Abertura (PAFT) (%) 26


Substituindo na equação 3.2 (equação do ICenv, para Ape ≤ 500 m2), os valores

calculados de FA, FF, PAFT , FS, AVS e AHS, tem-se o Indicador de Consumo da

envoltória - ICenv, conforme Tabela 4.13.

116

Substituindo-se os valores de PAFT = 0,60 e FS = 0,61, AVS = 0 e AHS = 0, conforme

exposto no Capítulo 3 do presente trabalho, e mantendo-se os demais valores, tem-se o

resultado do Indicador de Consumo máximo da envoltória - ICmáxD, apresentado na

Tabela 4.13.


exposto no Capítulo 3 do presente trabalho, e mantendo-se os demais valores, tem-se o

resultado do Indicador de Consumo mínimo da envoltória - ICmin - na Tabela 4.13, a

seguir.

Tabela 4.13 - Indicador de Consumo da envoltória

ÍNDICES DE CONSUMO DA ENVOLTÓRIA Indicador de Consumo da envoltória -ICenv 282,37 Indicador de Consumo máximo da envoltória - ICmáxD 293,88 Indicador de Consumo mínimo da envoltória - ICmin 277,31


Utilizando-se a equação 3.3 (apresentada no Capítulo 3), substitui-se os valores de

ICmáxD= 293,88 e ICmin = 277,31 obtendo-se o valor de “i”, como a seguir:

i= (ICmaxD - ICmin)/4

tem-se:

i = 4,14

Substituindo os valores do ICmáxD e do i na expressão dos limites dos intervalos de cada

nível de eficiência, têm-se os valores dos limites mínimo e máximo de eficiência,

conforme Tabela 4.14.

117

Tabela 4.14 - Limites dos intervalos dos níveis de eficiência


Lim Mín - ICmaxD -

3i+0,01= 281,46

ICmaxD -2i+0,01 =

285,60

ICmaxD -i+0,01 = 289,75

ICmaxD +0,01 = 293,89

Lim Máx ICmaxD -3i =281,45

ICmaxD -2i = 285,59

ICmaxD –i = 289,74

ICmaxD = 293,88 -


Comparando-se o valor do limite máximo (281,45) para o nível A, conforme Tabela

4.14, e o valor ICenv= 282,37, conforme Tabela 4.13, observa-se que o ICenv é maior que

o limite máximo do nível A, mas está entre os limites máximo e mínimo do nível B.

Logo, o nível de eficiência da envoltória conforme o valor de ICen é B. Porém,

considerando o pré-requisito absortâncias (α) da cobertura e paredes, observa-se,

conforme a Tabela 4.9, que o valor da absortância está acima do admitido para a

classificação A ou B. Sendo assim, a classificação da envoltória passa para C, como

mostra a Tabela 4.15.

Tabela 4.15 - Classificação da envoltória e respectivo Equivalente Numérico-

EqNum

CLASSIFICAÇÃO DA ENVOLTÓRIA E EqNum Pré-

requisitos (absortância das paredes e cobertura) classificação

admitida para a

envoltória

Pré-requisito (transmitância

da parede) classificação admitida para a envoltória

Pré-requisito (transmitância da cobertura) classificação

admitida para a envoltória

ICenv - Classificação

Envoltória -Classificação EqNum

diferente de A ou B

A ou B

A B C 3


118

A seguir, propõe-se duas alternativas como forma de melhorar a absortância (α) das

paredes e cobertura, e respectivo nível de classificação admitido, no sentido de alcançar

melhor classificação da envoltória. E, também, uma terceira alternativa para elevar o

nível de classificação conforme o ICenv: Alternativa 1 - pintura branca nas paredes;

Alternativa 2 - pintura branca na cobertura;

Alternativa 3 - substituição do vidro incolor por vidro fumê com 3 mm de espessura e

FS= 72%.

A Tabela 4.16 apresenta o valor da absortância com a Alternativa 1 - pintura branca nas

paredes em substituição a pintura na cor tijolo. A Tabela 4.17 apresenta o valor da

absortância com a Alternativa 2 - pintura branca na cobertura em substituição a telha

fibrocimento na cor natural. A Tabela 4.18 apresenta a o valor de ICenv e respectiva

classificação com a Alternativa 3 - vidro fumê em substituição ao vidro incolor.

Tabela 4.16 - Absortância da parede com Alternativa 1 e nível de classificação da

envoltória

ABSORTÂNCIA DA PAREDE - ALT. 1

Pintura ou Superfície

Área m2

Percentual da Área Total de Parede

%

Absortância Α

Nível de Classificação

Admitido Branco 459 46 0,20

Branco(cerâmica) 474 48 0,20 Concreto 53 5 0,70

Absortância Total Σ [(%área) (α)] 0,23

A ou B


119

Tabela 4.17 - Absortância da cobertura com Alternativa 2 e nível de classificação

da envoltória

ABSORTÂNCIA DA PAREDE - ALT. 2

Pintura Área m2

Percentual da Área Total de Cobertura

%

Absortância Α

Nível de Classificação

Admitido Branco 520 100 0,20

Absortância Total

Σ [(%área) (α)] 0,20 A ou B


Conforme o RTQ-C:

– para absortância das paredes e cobertura menor que 0,4, a classificação admitida para

a envoltória é A ou B.

Tabela 4.18 - Classificação do Índice de Consumo da envoltória ICenv com Alternativa 3

CLASSIFICAÇÃO DO ICenv

Vidro Espessura (e) m

Fator Solar (FS)96

% ICenv

Classificação da Envoltória

Fumê 0,003 72 281,31 A


Na Alt. 3, substituindo-se na equação 3.2 o valor FS = 72% em lugar do FS = 87%, o

valor do ICenv passa para 281,31 e, sendo este menor que o limite máximo do nível A

(igual a 281,45), conforme a Tabela 4.14, a classificação do nível de eficiência da

envoltória passa para A.

Na Tabela 4.19, apresenta-se o resumo dos resultados das alternativas para melhorar o

nível de eficiência.

13 O valor do Fator Solar foi obtido na apostila de Desempenho Térmico de Edificações (LAMBERTS, 2007)

120

Tabela 4.19 - Classificação da Envoltória para Cada Alternativa

Fonte: Elaboração própria

97 As 3 (três) alternativas não interferem na transmitância da envoltória apresentadas.na Tabela 4.6. 98 Para classificação A da envoltória o ICenv não deve ultrapassar 281,45 , conforme Tabela 4.14

ALTERNATIVAS97

ABSORTÂNCIA DA

PAREDE α

NÍVEL DE CLASSIF.

ADMITIDO PARA

ENVOLTORIA

ABSORTÂNCIA DA

COBERTURA α

NÍVEL DE CLASSIF.

ADMITIDO PARA A

ENVOLTORIA

FATOR SOLAR

(FS) %

ICenv - VALOR E

CLASSIF.98

CLASSIF. DA

ENVOLTÓRIAEqNum

Alt 1 – pintura branca nas paredes 0,23 A ou B 0,70 diferente de A

ou B 87 ICenv=282,37 B C 3

Alt 2 –pintura branca na cobertura 0,49

diferente de A ou B

0,20 A ou B 87 ICenv=282,37

B C 3

Alt 3 – uso de vidro fumê 0,49 diferente de A ou B

0,70

diferente de A ou B 72 ICenv281,31

A C 3

Alt 1+2 -pintura branca (par. e cob.) 0,23 A ou B 0,20 A ou B 87 ICenv=282,37

B B 4

Alt 1+2+3 pintura branca (par. e cob.) e vidro fumê 0,23 A ou B 0,20 A ou B 72 ICenv=281,31

A A 5

121

Com o uso da alternativa 1 (pintura branca nas paredes) e mantendo-se a cobertura em

telha fibrocimento na cor original (especificada no projeto), a classificação da envoltória

continua C. Da mesma forma, usando a Alternativa 2 (pintura branca na cobertura) e

mantendo a parede na cor original (especificada no projeto) a classificação da envoltória

continua C. Com a Alternativa 3 (substituindo o vidro incolor por fumê e mantendo-se

as paredes e cobertura na cor original) a classificação da envoltória também continuaria

C. Porém, com a união das Alternativas 1 ou 2 e mantendo-se o vidro incolor com FS =

72%, a classificação da envoltória passaria para B. E, unindo-se as Alternativas 1, 2 e 3

(pintura branca parede e cobertura e vidro fumê).

122

4.2.2. Estudo de Caso 2 - Edifício Novo ou Edifício da Quadra da Escola Alemã

Corcovado

Dados:

Localização - Bairro de Botafogo, Rio de Janeiro


Número de pavimentos: 4

A seguir, são apresentadas as plantas de arquitetura constando de plantas baixas

(Figuras 4.11, 4.12, 4.13, 4.14, 4.15) e de cortes (Figuras 4.16 e 4.17), fachada leste

(Figura 4.18), perspectiva (Figura 4.19) , fachada norte (Figuras 4.20 e 4.21) e detalhes

(Figuras 4.22 e 4.23).

123

Figura 4.11 -Planta do 1º Pavimento

124

Figura 4.12 - Planta do 2º Pavimento

125


126


127

Figura 4.15 - Planta de Cobertura

128

Figura 4.16 - Planta de Corte Longitudinal

Figura 4.17 - Planta de Corte Transversal

129

Figura 4.18 - Planta da FachadaLeste

Figura 4.19 – Perspectiva

130

Figura 4.20 - Fachada Norte

Figura 4.21 - Fachada Norte (caixa da escada)

131

Figura 4.22. – Detalhe da parede em tijolo cerâmico99

Figura 4.23.- Detalhe da cobertura em telha de fibrocimento

99 As dimensões estão em metro.

132

A seguir, apresenta-se na Tabela 4.20, as informações relacionadas às dimensões do

edifício, obtidas a partir do projeto de arquitetura, e complementadas pelo levantamento

de campo.

Tabela 4.20 - Informações do Edifício

INFORMAÇÕES DO EDIFÍCIO Área total (Atot) 1 550,75 m²

Área de projeção da edificação (Ape) 387,70 m² Área de envoltória (Aenv)) 2 016 m²

Volume total (Vtot ) 8 316,60 m³


Dando prosseguimento, são apresentadas as Tabelas 4.21, 4.22 e 4.23 contendo os

materiais que compõem a envoltória do edifício.

Tabela 4.21 - Composição da parede


Reboco externo 0,025 Tijolo de barro com seis furos,dimensões

0,10x0,15x0,20m e argamassa de assentamento

0,10



133

Tabela 4.22 Composição da cobertura


Telha de fibrocimento 0,008 Camada de ar100 0,85


Gesso 0,02


Tabela 4.23 - Elemento Transparente


FATOR SOLAR (FS) %

Fumê 0,003 72




a) Transmitância térmica (U = 1/R) de elementos opacos – paredes e cobertura

A transmitância térmica e a capacidade térmica das paredes (conforme a composição

apresentada na Tabela 4.21), são dadas pela NBR 15220 - parte 3 (ABNT, 2005c), como

se segue:

Transmitância Térmica:


100 Espessura média da câmara de ar entre telha e laje é igual a 0,85m.

134

Capacidade Térmica:

CT = 168 kJ/m²K

A transmitância térmica (U = 1/R) de elementos opacos da cobertura é apresentada na

Tabela 4.24, a seguir.

Tabela 4.24 – Resistência e transmitância da cobertura101


Na Tabela 4.25 encontra-se a transmitância térmica da parede e cobertura, e o

respectivo nível de classificação admitido para a envoltória.

101 Os valores de Condutividade Térmica, Resistência Térmica Superficial Externa e Resistência Térmica Superficial Interna, foram obtidos na Norma Brasileira de Desempenho Térmico, parte 2 (ABNT, 2005b).

VARIÁVEL ESPESSURA (e) m

CONDUTIVIDADE TÉRMICA λ (W/mK)

RESISTÊNCIA TÉRMICA (R= e /λ )

(m2K/W) Resistência Térmica Superficial Externa 0,04

Telha de fibrocimento 0,008 0,95 0,008 Camada de ar 0,85 0,17 5,0

Concreto 0,25 1,75 0,14 Camada de ar 0, 09 0,34 0,26


Resistência Térmica Total (ΣR) m2K/W 5,68


135

Tabela 4.25 - Transmitância térmica da parede e cobertura e nível de

classificação admitido para a envoltória

TRANSMITÂNCIA TÉRMICA DA PAREDE E COBERTURA



Parede 2,28 A ou B Cobertura 0,17 A


Conforme o RTQ-C:


não deve ultrapassar 1,0 W/m²K para obter classificação A;

– na ZB8, para as paredes com capacidade térmica superior a 80 kJ/m²K, a

transmitância térmica máxima deve ser de 3,7 W/m²K, para obter nível A e B.


Tabela 4.26 - Absortância da parede

PINTURA OU SUPERFÍCIE

ÁREA m2

PERCENTUAL DA ÁREA TOTAL DE PAREDE (%)

ABSORTÂNCIA102 α

Branco 828 78 0,20 Concreto 240 22 0,70

Absortância Total Σ [(%área) ( α)] 0,31


102 O valor da absortância referente à pintura e à superfície de concreto foi obtido na Norma Brasileira de Desempenho Térmico, parte 2 (ABNT, 2005b).

136

Tabela 4.27 - Absortância da cobertura

SUPERFÍCIE ÁREA m2

PERCENTUAL DA ÁREA TOTAL DE COBERTURA (%)

ABSORTÂNCIA α

Telha Fibrocimento103 559 84 0,70

Concreto 110 16 0,70 Absortância Total Σ [(%área) ( α)] 0,70


Na Tabela 4.28, encontram-se a absortância da cobertura e da parede total e respectivo


Tabela 4.28 - Absortância total e nível de classificação admitido para a envoltória

ABSORTÂNCIA TOTAL DA PAREDE E COBERTURA E NÍVEL DE CLASSIFICAÇÃO

Elementos Absortância Total

Σ (α general) [(%área) (α)]


Parede 0,31 A ou B Cobertura 0,70 diferente de A ou B


Conforme o RTQ-C:

– para absortância104 das paredes menor que 0,4 o nível é A ou B. Para os demais níveis

não há exigências.

103 Para o valor da absortância da telha fibrocimento foi considerado o valor da telha de fibrocimento suja (ROMERO, 1986). 104 Para o cálculo da absortância, a cobertura foi considerada não aparente, conforme definido no Capitulo

3 deste trabalho.

137


Para determinação da eficiência da envoltória utiliza-se a equação 3.2 apresentada no

Capítulo 3, conforme:


1,27.PAFT.AVS + 0,33. PAFT.AHS + 718

Sendo:



Fator Solar (FS) = 72%

O Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS) pode ser observado na Tabela 4.29,

apresentada a seguir.


ÂNGULO HORIZONTAL DE SOMBREAMENTO Abertura Ângulo - θ (o) Área - A (m2)

J1 22 7,0 J2 17 18,0 J3 27 18,0 J4 37 18,0

AHS (o) 26


138

O Ângulo Vertical de Sombreamento (AVS) é apresentado na Tabela 4.30.

Tabela 4.30 - Ângulo Vertical de Sombreamento (AVS)

ÂNGULO VERTICAL DE SOMBREAMENTO Abertura Ângulo (o)

J 5 8 AVS (o) 8


Na Tabela 4.31, apresenta-se o Percentual de Abertura na Fachada (PAFT).

Tabela 4.31- Percentual de Abertura (PAFT)

ORIENTAÇÃO ÁREA DA FACHADA (m2)

ÁREA DO VÃO DE ABERTURA (m2)

PERCENTUAL DO VÃO NA

FACHADA-PAF(%) Leste 310 63 20 Norte 475 195 41 Oeste 280 20 7 Sul 282 9 9

PAFT (%)

PAFT=∑(PAF) / nº fachadas

17


A seguir apresenta-se na Tabela 4.32 um resumo dos valores das variáveis utilizadas na

equação 3.2.

139

Tabela 4.32 - Variáveis utilizadas para calcular o Indice de Consumo – IC


Fator de Forma (FF) Aenv/Vtot 0,24 Fator Altura (FA)- Ape/Atot 0,25

Fator Solar (FS) (%) 72 Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS) (°) 26

Angulo Vertical de Sombreamento (AVS) (°) 8 Percentual de Abertura (PAFT) (%) 17


Substituindo na equação 3.2 (equação do ICenv, para Ape ≤ 500 m2 os valores calculados

de FA, FF, PAFT, FS, AVS e AHS, tem-se o Indicador de Consumo da envoltória

(ICenv), conforme a Tabela 4.33.


exposto no Capítulo 3, e, mantendo-se os demais valores, tem-se o resultado do

Indicador de Consumo máximo da envoltória ( ICmáxD), como mostra a Tabela 4.33.

Substituindo-se os valores de PAFT = 0,05 e FS = 0,87, AVS = 0 e AHS = 0 , exposto

também no Capítulo 3, e, mantendo-se os demais valores, tem-se o resultado do

Indicador de Consumo mínimo da envoltória (ICmin.), conforme Tabela 4.33.

Tabela 4.33 - Indicador de Consumo da envoltória

INDICADOR DE CONSUMO DA ENVOLTÓRIA Indicador de Consumo da envoltória -ICenv 439,24

Indicador de Consumo Máximo da envoltória - ICmáxD 458,14 Indicador de Consumo Mínimo da envoltória é ICmin 441,56


Utilizando-se a equação 3.3 (apresentada no Capítulo 3), substitui-se os valores de

ICmáxD= 458,14 e ICmin = 441,56 e se obtém o valor de “i”, como a seguir:

140

i = (ICmaxD - ICmin)/4

tem-se:

i = 4,14

Substituindo os valores do ICmáxD e do i, na expressão dos limites dos intervalos de cada

nível de eficiência, tem-se os valores dos limites mínimo e máximo de eficiência,

conforme demonstrado na Tabela 4.34.

Tabela 4.34 - Limites dos Intervalos dos Níveis de Eficiência


Lim Mín - ICmaxD -3i+0,01= 445,72

ICmaxD -2i+0,01 = 449,86

ICmaxD -i+0,01 = 454,00

ICmaxD +0,01 = 458,15

Lim Máx ICmaxD -3i = 445,71

ICmaxD -2i = 449,85

ICmaxD –i = 453,99

ICmaxD = 458,14 -


Comparando-se o valor do limite máximo do nível A (445,71) na tabela acima, e o valor

ICenv= 439,24 na Tabela 4.33, observa-se que ICenv é menor que o limite máximo do

nível A. Logo, o nível de eficiência da envoltória conforme o IC, é A.

Porém, considerando o pré-requisito absortância (α) da cobertura, observa-se, conforme

a Tabela 4.28, que o valor da absortância está acima do máximo admitido para o nível A

ou B. Sendo assim, a classificação da envoltória passa para C, como mostra a Tabela

4.35 a seguir.

141

Tabela 4.35 - Classificação da envoltória e respectivo Equivalente Numérico –

EqNum

CLASSIFICAÇÃO DA ENVOLTÓRIA E EqNum Pré-requisito

(transmitância da parede)

classificação admitida para a envoltória

Pré-requisito (transmitância da cobertura) classificação admitida para a envoltória

Pré-requisito (absortância

paredes) Classifiação

da Envoltória Admitida

Pré-requisito (absortância cobertura)

Classificação da Envoltória

Admitida

ICenv – Classif

.

Env. - Classif

. EqNum

A ou B A

A ou B diferente de

A ou B A C 3


No sentido de alcançar melhor classificação da envoltória, propõe-se, em seguida, três

alternativas como forma de melhorar a absortância (α) da cobertura e o respectivo nível

de classificação da envoltória.

Alternativa 1 - pintura branca na cobertura e laje em concreto aparente (como

construído);

Alternativa 2 - laje com jardim e telha fibrocimento cor natural (como construído);

Alternativa 3 - laje com jardim + telha pintada na cor branca.

A Tabela 4.36 apresenta a absortância da cobertura com telha pintada na cor branca em

substituição à telha fibrocimento cor natural. A Tabela 4.37 apresenta a absortância da

cobertura de concreto com jardim em substituição à laje de concreto aparente. A Tabela

4.38 apresenta a absortância da cobertura de concreto com jardim e telha de

fibrocimento pintada de branco, em substituição àa laje de concreto aparente e à telha

fibrocimento natural.

142


da envoltória

PINTURA ÁREA m2

PERCENTUAL DA ÁREA TOTAL DE

COBERTURA %

ABSORTÂNCIA α

NÍVEL DE CLASSIFICAÇÃO

ADMITIDO

Telha pintada Branco 559 84 0,2

Laje em concreto aparente 110 16 0,70

Absortância TotalΣ [(%área) (α)] 0,28

A ou B



da envoltória


ÁREA m2


COBERTURA %

ABSORTÂNCIA α


ADMITIDO

Telha fibrocimento natural

559 84 0,70

Laje com jardim 110 16 0,55 Absortância Total Σ [(%área) (α)]

0,68

diferente de A ou B


143


da envoltória


ÁREA m2


COBERTURA %

ABSORTÂNCIA α


ADMITIDO

Telha pintada Branco 559 84 0,2

Laje com Jardim 110 16 0,55 Absortância TotalΣ [(%área) (α)]

0,26

A ou B


Conforme o RTQ-C:

– para absortância das paredes e cobertura menor que 0,4, a classificação admitida para

a envoltória é A ou B.


nível de eficiência.

144

Tabela 4.39 - Classificação da envoltória para cada Alternativa

ALTERNATIVAS105 ABSORTÂNCIA

DA COBERTURA α


ADMITIDO PARA A ENVOLTÓRIA

IC env - VALOR E CLASSIFICA ÇÃO

CLASSIFICAÇÃO DA

ENVOLTÓRIA EqNum

Alt 1 – telha pintada na cor branca 0.28 A ou B ICenv=439,24

A A 5

Alt 2 - jardim 0,68 diferente de A ou B ICenv=439,24 A C 3

Alt 3 –jardim + telha pintada na cor

branca 0,26 A ou B

ICenv=439,24 A

A 5


105 (1) as alternativas não interferem na transmitância e absortância das paredes, pois as mesmas se referem à cobertura; (2) a transmitância térmica da laje com jardim não foi calculada, pois, conforme a tabela 4.25, a classificação admitida para a cobertura original é A, sendo assim a laje com jardim manteria a classificação A, pois é uma situação melhor que a original.

145

Desta forma, conforme a Tabela 4.39 - com as alternativas 1 e 3 - os valores do pré-

requisito absortância da cobertura estão abaixo do máximo admitido (< 0,4) para o nível

A; assim, a classificação da envoltória é A conforme o ICenv.

Já com a Alternativa 2, o valor do pré-requisito absortância da cobertura está acima do

valor admitido para a classificação A ou B (< 0,4). Então, a classificação da envoltória é

C.

146

4.2.3. Estudo de Caso 3-Edifício Centro de Referência para Energia Solar e Eólica

do Centro de Pesquisa de Energia Elétrica – CRESESB/CEPEL/ELETROBRAS

Dados:

Localização: Bairro de Botafogo, Rio de Janeiro


Número de pavimentos: 1

A seguir são apresentadas as plantas de arquitetura constando de plantas baixas (Figuras

4.24, 4.25,) e de planta de corte (Figuras 4.26, 4.27 e 4.28), perspectiva (Figura 4.29) e

detalhes (Figuras 4.30, 4.31, 4.32, e 4.33).

147

Figura 4.24 - Planta Baixa do Pavimento

148

Figura 4.25 - Planta de Cobertura

149

Figura 4.26 - Planta de Corte A-A’

Figura 4.27 - Planta de Corte B-B’

150

Figura 4.28 - Planta de Corte C-C’

Figura 4.29 - Perspectiva

151

Figura 4.30- Detalhe laje naturada (Cobertura 1)

Figura 4.31 - Detalhe impermeabilização(Coberturas 2 e 3)

152

Figura 4.32 - Detalhe da parede 1

Figura 4.33 – Detalhe106 da parede 1

106 Dimensões

153

em metro

154

Figura 4. 34 - Detalhe da cobertura 2

Figura 4. 35 - Detalhe da Cobertura 3

155

A seguir, apresenta-se na Tabela 4.40, as informações relacionadas às dimensões do

edifício, obtidas a partir do projeto de arquitetura.

Tabela 4.40 - Informações do edifício107

INFORMAÇÕES DO EDIFÍCIO Área total (Atot) 365 m²

Área de projeção da edificação (Ape) 365 m² Área de envoltória (Aenv)) 958.2m²

Volume total (Vtot ) 1880 m3


Dando prosseguimento, são apresentadas as Tabelas 4.41, 4.42, 4.43, 4.44, 4.45 e 4.46

contendo os materiais que compõem a envoltória do edifício.

Tabela 4.41 - Composição da Parede 1108

COMPOSIÇÃO DA PAREDE ESPESSURA (e) m Pedra decorativa 0,05

Argamassa 0,015 Bloco de concreto e argamassa de assentamento 0,14

Painel lã de vidro 0,03 Camada de ar 0,29

Fechamento em gesso drywall 0,015


107 A área útil do edifício é menor que 500 m2 limite considerado para um edifício ser etiquetado e, também, a tensão de abastecimento é menor 2,3 kV, valor exigido pelo RTQ-C. Portanto, a avaliação do CRESESB é para uso apenas acadêmico. 108 Para o cálculo da transmitância da parede foi considerada a parede 2, pois devido à sua composição é menos eficiente que a parede 1 e, também, representa a maior parte do fechamento vertical, sendo assim a parede 2 é determinante no resultado da classificação do nível de eficiência.

156

Tabela 4.42 - Composição da Parede 2 – PAR 2


Reboco externo 0,025 Bloco de concreto e argamassa de assentamento 0,14



Tabela 4.43 – Composição da Cobertura 1 – COB 1


Cobertura naturada (teto - jardim) 0,25 Impermeabilização 0,04

Concreto 0,12




Impermeabilização 0,04 Concreto 0,1

Camada de ar 0,52 Concreto 0,08

Camada de ar 0,3 Gesso 0,02



COMPOSIÇÃO DA COBERTURA ESPESSURA (e) m Impermeabilização 0,04


Gesso 0,02


157

Tabela 4.46 - Elemento transparente


FATOR SOLAR (FS) %

Verde 0,004 72




a) Transmitância térmica (U = 1/R) de elementos opacos - paredes e cobertura.

A resistência térmica e a transmitância térmica da parede 1 (conforme a composição

apresentada na Tabela 4.42), foram calculadas conforme a NBR 15220 - parte 2

(ABNT, 2005b). Sendo:

Resistência Térmica da Parede 2

R = 0,305 m2K/W

Transmitância Térmica da Parede 2


Capacidade Térmica da Parede 2

CT = 107 kJ/m2K

158

A transmitância térmica (U = 1/R) de elementos opacos de cada cobertura e a

transmitância térmica total da cobertura (Cob 1+Cob. 2+Cob. 3) são apresentadas nas

Tabela 4.47, 4.48 e 4.49. Para a transmitância da Cobertura 1 com jardim foi adotado o

valor considerado no Manual para Aplicação dos Regulamentos RTQ-C e RAC-C

(BRASIL, 2009 d), como se segue.

Transmitância Térmica da Cobertura 1 (teto-jardim ou naturada)

U= 1,62 W/m²K

Tabela 4.47 – Resistência e transmitância térmica da cobertura 2


109 Para o cálculo da condutividade térmica da impermeabilização foi considerada a composição

apresentada no detalhe 4.31.

VARIÁVEL ESPESSURA

(e) m

CONDUTIVIDADE TÉRMICA109 ( λ )

W / m K

RESISTÊNCIA TÉRMICA (R= e / λ )

m2K / W Resistência Térmica Superficial Externa 0,04

Impermeabilização 0,04 0,8 0,05 Concreto 0,1 1,75 0,057

Camada de ar 0,52 0,21 2,476 Concreto 0,08 1,75 0,46

Camada de ar 0,3 0,21 1,429 Gesso 0,02 0,035 0,057

Resistência Térmica Superficial. Interna 0,17

Resistência Térmica Total (ΣR) m2K / W 4,325


159

Tabela 4.48 – Resistência e transmitância térmica da cobertura 3


Tabela 4.49 – Resistência e transmitância térmica da cobertura

PINTURA OU SUPERFÍCIE ÁREA m2

PERCENTUAL DA ÁREA TOTAL DE PAREDE

%

TRANSMITÂNCIA TÉRMICA

U (W/m2K)

Cobertura 1 98,9 25 1,62 Cobertura 2 147,3 37 0,231 Cobertura 3 153,3 38 0,460

Transmitância total Σ [(%área) ( U)] W/m²K 0,66


Na Tabela 4.50 encontram-se a transmitância térmica da parede e cobertura, e o

respectivo nível de classificação admitido.

VARIÁVEL ESPESSURA

(e) m

CONDUTIVIDADE TÉRMICA ( λ )

W / m K



Impermeabilização 0,04 0,8 0,05

Concreto 0,08 1,75 0,046 Camada de ar 0,38 0,21 1,810


Resistência Térmica Total (ΣR) m2K / W 2,172


160

Tabela 4.50 - Transmitância térmica da parede e cobertura e nível de Classificação

admitido para a envoltória

TRANSMITÂNCIA TÉRMICA DA PAREDE E COBERTURA E NÍVEL DE CLASSIFICAÇÃO


Nível de classificação admitido para a envoltória

Parede 3,27 A ou B Cobertura 0,66 A


Conforme o RTQ-C:


não deve ultrapassar 1,0 W/m²K para obter classificação A.

– para ZB8, em paredes com capacidade térmica superior a 80 kJ/m²K a transmitância

térmica máxima deve ser de 3,7 W/m²K, para obter nível A e B.


Tabela 4.51 – Absortância da parede


ÁREA m2


PAREDE %

ABSORTÂNCIA110 α

Branco 348 76 0,20 Pedra 108 24 0,50

Absortância Total Σ [(%área) ( α)] 27


110 Para a absortância da pedra foi adotado o valor da absortância do reboco claro.

161

Tabela 4.52 – Absortância da cobertura



COBERTURA %

ABSORTÂNCIA111 α

Cobertura 1 99 25 0,55 Cobertura 2 147 37 0,70 Cobertura 3 153,3 38 0,70

Absortância Total Σ [(%área) ( α)] 0,66


Na Tabela 4.53, encontram-se a absortância total da cobertura e da parede e respectivo

nível de classificação admitido.

Tabela 4.53 - Absortância total e nível de classificação admitido para a envoltória

ELEMENTOS ABSORTANCIA TOTAL

Σ (α GERAL) [(%ÁREA) ( α)]


ADMITIDO PARA A ENVOLTÓRIA

Parede 0,27 A ou B Cobertura 0,66 diferente de A ou B


Conforme o RTQ-C:

– para absortância das paredes e cobertura112 menor que 0,4 o nível é A ou B. Para os

demais níveis não há exigências.

111 Para a absortância das coberturas 2 e 3 foi adotado o valor da absortância da telha fibrocimento suja (ROMERO, 1986). Para a absortância da cobertura 1 com jardim, foi adotado o valor considerado no Manual para Aplicação dos Regulamentos (BRASIL, 2009d). 112 Para o cálculo da absortância, a cobertura foi considerada não aparente, conforme definido no Capitulo 3 deste trabalho

162


Para determinação da eficiência da envoltória utiliza-se a equação 3.2 apresentada no

Capítulo:


1,27.PAFT.AVS + 0,33. PAFT.AHS + 718

Sendo:



Fator Solar (FS) = 72 %

O Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS) pode ser observado na Tabela 4.54,

apresentada a seguir.


Ângulo horizontal de sombreamento Abertura Ângulo (° ) Área (m2)

J1 36 44 J2 23,5 8 J3 30 18


33,0


163

O Ângulo Vertical de Sombreamento (AVS) é apresentado na Tabela 4.55.

Tabela 4.55 - Ângulo Vertical de Sombreamento (AVS)

ÂNGULO VERTICAL DE SOMBREAMENTO Abertura Ângulo (° ) Área (m2)

J1 6 44 J2 49 8 J3 62 18 J4 6 3 J5 18 12

AVS (o) AHS=∑(Ajan x θjan) / ∑ Ajan

23,4


Na Tabela 4.56, apresenta-se o Percentual de Abertura na Fachada (PAFT).

Tabela 4.56 - Percentual de Abertura da Fachada(PAFT)

ORIENTAÇÃO ÁREA DA FACHADA (m2)

ÁREA DO VÃO DE ABERTURA (m2)

PERCENTUAL DO VÃO NA

FACHADA (%) Oeste 175,8 0 0 Norte 106,9 42,6 4 Leste 174,3 3 2 Sul 101,2 56,6 56

PAFT (%) ∑(PAF) / nº fachadas 24


A seguir apresenta-se na Tabela 4.57, um resumo dos valores das variáveis utilizadas na

equação do IC.

164

Tabela 4.57 - Variáveis utilizadas para calcular o Índice de Consumo – IC



Fator Solar (FS) Abp/Atot (%) 72 Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS) (° ) 33,0

Angulo Vertical de Sombreamento (AVS) (°) 23,4 Percentual de Abertura (PAFT)

(%) 24


Substituindo na equação 3.2 (equação do ICenv, para Ape ≤ 500 m2) os valores calculados

de FA, FF, PAFT, FS, AVS e AHS, tem-se o Indicador de Consumo da envoltória

(ICenv), conforme a Tabela 4.58.


exposto no Capítulo 3, e, mantendo-se os demais valores, tem-se o resultado do

Indicador de Consumo Máximo da envoltória ( ICmáxD), como mostra a Tabela 4.58.

Substituindo-se os valores de PAFT = 0,05 e FS = 0,87, AVS = 0 e AHS = 0 , exposto

também no Capítulo 3, e, mantendo-se os demais valores, tem-se o resultado do

Indicador de Consumo Mínimo da envoltória (ICmin.), conforme Tabela 4.58.

Tabela 4.58 - Indicador de Consumo da Envoltória

ÍNDICADOR DE CONSUMO DA ENVOLTÓRIA Indicador de Consumo da envoltória -ICenv 342,23

Indicador de Consumo Máximo da envoltória - ICmáxD 360,28

Indicador de Consumo Mínimo da envoltória é ICmin)

343,71


165

Utilizando-se a equação 3.3 (apresentada no capítulo 3), substituem-se os valores de

ICmáxD= 360,28 e ICmin = 343,71 e obtém-se o valor de i, como a seguir:

i = (ICmaxD - ICmin)/4

tem-se:

i = 4,14

Substituindo os valores do ICmáxD e do i na expressão dos limites dos intervalos de cada

nível de eficiência, tem-se os valores dos limites mínimo e máximo de eficiência,

conforme demonstrado na Tabela 4.59.

Tabela 4.59 - Limites dos intervalos dos níveis de eficiência.


Lim Mín - ICmaxD 3i+0,01= 347,86

ICmaxD -2i+0,01 = 352,01

ICmaxD -i+0,01 = 356,15

ICmaxD +0,01 = 360,29


ICmaxD -2i = 352,00

ICmaxD –i = 356,14

ICmaxD = 360,28 -


Comparando-se o valor do limite máximo do nível A (347,85) , conforme Tabela 4.59, e

o valor ICenv= 342,23 (Tabela 4.58) observa-se que ICenv é menor que o limite máximo

do nível A. Logo, o nível de eficiência da envoltória conforme o IC, é A, conforme

Tabela 4.60. Entretanto, como o valor da absortância da cobertura (tabela 4.53) não

admite o nível A ou B para a envoltória, então a classificação desta passa para C

(Tabela 4.60).

166

Tabela 4.60 - Classificação da envoltória e respectivo Equivalente Numérico –

EqNum

CLASSIFICAÇÃO DA ENVOLTÓRIA E EqNum

Pré-requisitos (transmitância

paredes) classificação da envoltória

admitida

Pré-requisitos (transmitância

cobertura) classificação da envoltória

admitida

Pré-requisitos

(absortância parede )

classificação admitida

para envoltória

Pré-requisitos

(absortância cobertura)

classificação admitida

para envoltória

ICenv – Classif.

Envoltória –Classif. EqNum

A ou B A A ou B diferente de A ou B A C 3


A seguir são apresentadas algumas alternativas para a envoltória divididas em dois tip

elevar o nível de classificação da envoltória para tal é necessário reduzir a absortância

da cobertura (<0,4); e testar a influência dos componentes da cobertura e da parede no

nível de classificação da envoltória para isso retira-se ou substitui-se alguns destes.

Alternativa 1 - cobertura 2 e 3 com pintura branca; mantém-se cobertura 1 naturada

(teto-jardim)

A tabela 4.61 apresenta a absortância da cobertura com a alternativa 1.

167

Tabela 4.61 - Absortância da cobertura e nível de classificação admitido para

envoltória



COBERTURA %

ABSORTÂNCIA α


ADMITIDO PARA A

ENVOLTÓRIA Cobertura 1-

naturada 99 25 0,55

Cobertura 2 – pintura branca 147 37 0,2

Cobertura 3- pintura branca 153,3 38 0,2

Absortância Total

Σ [(%área) ( α)] 0,29

A ou B


Conforme o RTQ-C:

– para absortância da cobertura menor que 0,4, a classificação admitida para a

envoltória é A ou B.

Sendo assim, o nível de classificação da envoltória passa para A, conforme o ICenv.

Alternativa 2 – retirada da cobertura naturada da cobertura 1; cobertura 2 e 3 com laje

pintada de branco.

Na tabela 4.62 apresenta-se a absortância da cobertura, sem a cobertura naturada. Já, nas

tabelas 4.63 e 4.64 apresenta-se a transmitância térmica da cobertura modificada devido

à retirada da cobertura naturada.

168

Tabela 4.62 - Absortância da cobertura e nível de classificação admitido para

envoltória – Alternativa 2



COBERTURA %

ABSORTÂNCIA α


ADMITIDO

Cobertura 1- laje em concreto 99 25 0,7

Cobertura 2- pintura branca 147 37 0,2

Cobertura 3 – pintura branca 153,3 38 0,2

Absortância Total

Σ [(%área) ( α)] 0,325

A ou B


Conforme o RTQ-C:

– para absortância da cobertura menor que 0,4, a classificação admitida para a

envoltória é A ou B.

Tabela 4.63 - Resistência e transmitância térmica da cobertura 1 – Alernativa 2


VARIÁVEL ESPESSURA

(e) m

CONDUTIVIDADE TÉRMICA (λ)

W /m K





Resistência Térmica Total (ΣR) m2K / W

0,329

Transmitância Térmica (U=1/R)

W/m²K 3,043

169

Tabela 4.64 – Transmitância térmica total da cobertura – Alternativa 2


ÁREA m2


COBERTURA %


U= 1/R W/m²K

NIVEL DE CLASSIFI-

CAÇÃO ADMITIDO


Transmitância Total

Σ [(%área)(U)] W/m²K

0,8637

A


Conforme o RTQ-C:

– para ambientes condicionados artificialmente o valor da transmitância não deve

ultrapassar 1,0 W/m²K para obter classificação A.

Com a Alternativa 2 o nível de classificação da envoltória passa para A conforme o

ICenv, pois o valor da absortância está dentro dos limites admitidos para a classificação

A. E a transmitância continua A, como originalmente.

Alternativa 3 - retirada da laje dupla da cobertura 2 e mantendo cobertura 1 naturada

(teto-jardim) e as coberturas 2 e 3 recebendo pintura branca.

Nas tabelas 4.65 e 4.66 apresenta-se a transmitância térmica da cobertura 2 com a

modificação proposta e a transmitância total da cobertura, respectivamente. A

absortância é a mesma da Alternativa 1 (Tabela 4.61)

170

Tabela 4.65 – Resistência e transmitância térmica da cobertura 2 - Alternativa 3


Tabela 4.66 – Transmitância térmica total da cobertura - Alternativa 3


ÁREA m2


COBERTURA %


U W/m²K

NIVEL DE CLASSIFI-

CAÇÃO ADMITIDO



Σ [(%área) ( U)] W/m²K

0,709

A


VARIÁVEL ESPESSURA

(e) m


W / m K






Resistência Térmica Total (ΣR)

m2K / W

2,85


W/m²K 0,351

171

Conforme o RTQ-C:


ultrapassar 1,0 W/m²K

O nível de classificação da envoltória com a Alternativa 3 passa para A, conforme ICenv,

pois com a Alternativa 3 a absortância está dentro dos limites admitidos para o nível A e

a transmitância continua admitindo a classificação A, como originalmente.

Alternativa 4 – retirada da cobertura naturada (teto-jardim) da cobertura 1 e retirada da

laje dupla da COB 2; COB 2 e 3 recebem pintura branca.

Nas tabelas 4.67 apresenta-se a transmitância térmica total das coberturas.

Tabela 4.67 - Transmitância térmica total da cobertura – Alternativa 4


ÁREA m2


COBERTURA %


U W/m²K

NIVEL DE CLASSIFI-

CAÇÃO ADMITIDO




1,06

B


Conforme o RTQ-C:


ultrapassar 1, 0 para obter classificação A e 1,5 W/m²K para obter classificação B.

Com a alternativa 4, o valor da transmitância admite classificação B para envoltória,

mas o valor da absortância está dentro dos limites admitidos para o nível mais elevado

172

de classificação. Sendo assim, o nível de classificação admitido para envoltória passa

para B

Alternativa 5 – retirada da cobertura naturada da cobertura 1 e colocação de telha

fibrocimento113; cobertura 2 e 3 com pintada de branco; e retirada da laje dupla da

cobertura 2.

Nas tabelas 4.68 e 4.69 apresenta-se a transmitância térmica da cobertura 1 com a

modificação proposta e a transmitância total da cobertura, respectivamente. O valor da

absortância e o respectivo nível de classificação admitido para a envoltória pode ser

observado na Tabela 4.62.

Tabela 4.68 - Resistência e transmitância térmica da cobertura 1 - Alternativa 5


113 A proposta de utilizar a telha fibrocimento tem como objetivo testar o comportamento deste material em uma cobertura e não como proposta para um possível uso no edifício em estudo, pois isso o descaracterizaria. Observa-se que o valor da absortância de telha fibrocimento suja = 0,70 é o mesmo valor considerado para laje de concreto, conforme Tabela 4.62.

VARIÁVEL ESPESSURA

(e) m


W / m K

RESISTÊNCIA TÉRMICA (R= e /λ ) m2K / W

Resistência Térmica Superficial Externa 0,04

Telha 0,09 0,005 0,005 Camada de ar 0,10 0,21 0,476




0,810


W/m²K 1,235

173

Tabela 4.69 - Transmitância térmica total da cobertura - Alternativa 5


ÁREA m2


COBERTURA %


U =1/R W/m²K

NIVEL DE CLASSIFI-

CAÇÃO ADMITIDO



Σ [(%área) (U)]

W/m²K

0,61

A


Conforme o RTQ-C:


ultrapassar 1, 0 para obter classificação A.

Com a Alternativa 5, a classificação da envoltória passa para A, conforme o IC, pois o

valor da absortância com a Alternativa 5 esta dentro dos limites admitidos para o nível

A e a classificação da envoltória conforme a transmitância continua A, como

originalmente.

Alternativa 6 - retirada da cobertura naturada da cobertura 1; retirada da laje e dupla da

cobertura 2; redução da camada de ar para 20 cm da cobertura 2; pintura branca nas

coberturas 2 e 3.

Na tabela 4.70 e 4.71 apresenta-se a transmitância da cobertura 2, conforme mudança

proposta, e a transmitância total da cobertura, respectivamente. A Tabela 4.62 apresenta

a absortância da cobertura.

174

Tabela 4.70– Resistência e transmitância da cobertura 2 – Alternativa 6


Tabela 4.71 – Transmitância térmica total da cobertura- Alternativa 6


ÁREA M2

PERCENTUAL DA ÁREA TOTAL DE COBERTURA

%


U=1/R W/m²K

NIVEL DE CLASSIFI-

CAÇÃO ADMITIDO




1,13

B


Conforme o RTQ-C:



VARIÁVEL ESPESSURA

(e) m

CONDUTIVIDADE TÉRMICA ( λ )

W / m K







1,841


W/m²K 0,543

175

Com a Alternativa 6, o valor da transmitância não admite classificação A e o valor da

absortância admite nível A para a envoltória. Logo, a classificação da envoltória e B.

Alternativa 7 – redução da camada de ar para 20 cm da cobertura 2; pintura branca nas

coberturas 2 e 3, teto-jardim na COB 1, laje dupla na COB 2.

Na tabela 4.72 apresenta-se a transmitância térmica total da cobertura.

Tabela 4.72 – Transmitância térmica total da cobertura- Alternativa 7


ÁREA M2

PERCENTUAL DA ÁREA TOTAL DE COBERTURA

%


U=1/R W/m²K

NIVEL DE CLASSIFI-

CAÇÃO ADMITIDO




0,781

A


Conforme o RTQ-C:



Com a Alternativa 7, o valor da transmitância admite classificação A e o valor da

absortância admite nível A para a envoltória. Logo, a classificação da envoltória e B.

Alternativa 8 – uso do bloco de concreto com espessura igual a 0,09 m em substituição

ao de 0,14 m e COB 2 e 3 pintadas na cor branco.

U= 3,32

CT = 105 KJ/m2K

176

Conforme o RTQ-C:

– na ZB8, para as paredes com capacidade térmica superior a 80 kJ/m²K, a

transmitância térmica máxima deve ser de 3,7 W/m²K, para obter nível A ou B.

Com a Alternativa 8, a transmitância e absortância admitem classificação A. Logo, o

nível de classificação da envoltória passa para A conforme o IC.

Alternativa 9 - pintura das paredes na cor verde claro e pedras pintadas de branco,

COB 2 e 3 pintadas na cor branco.

A Tabela 4.73 apresenta a absortância e na Tabela 4.63.

Tabela 4.73 - Absortância da parede – Alternativa 9


ÁREA m2

PERCENTUAL DA ÁREA TOTAL DE PAREDE

%

ABSORTÂNCIA α

NIVEL DE CLASSIFI-

CAÇÃO ADMITIDO

Verde Claro 348 76 0,4 Pedra 108 24 0,2

Absortância Total

Σ [(%área) ( α)] 0,35

A


Conforme o RTQ-C:

– para absortância da parede menor que 0,4, a classificação admitida para a envoltória é

A ou B.

Com a Alternativa 9, os valores da absortância da cobertura e paredes estão dentro dos

limites da classificação A admitida para a envoltória. Logo, a classificação da envoltória

passa para A, conforme o IC.

177

Alternativa 10114 - retirada do elemento de sombreamento (brise soleil e light shelf) e

substituição do vidro verde por vidro incolor, pintura da COB 2 e 3 em branco.

Tabela 4.74 - Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS) – Alternativa 10

ÂNGULO HORIZONTAL DE SOMBREAMENTO Abertura Ângulo (o) Área (m2)

J1 36 44 J2 23,5 8


34,10


Tabela 4.75 - Ângulo Vertical de Sombreamento (AVS) – Alternativa 10

ÂNGULO VERTICAL DE SOMBREAMENTO Abertura Ângulo (o) Área (m2)

J1 6 44 J2 49 8 J4 6 3 J5 18 12

AVS (o) AHS=∑(Ajan x θjan) / ∑ Ajan

14 Fonte: Elaboração própria.

Tabela 4.76 - Elemento transparente– Alternativa 10


FATOR SOLAR (FS) %

Incolor 0,003 87


114 Foi considerado no cálculo o sombreamento proveniente das fachadas.

178

Tabela 4.77 - Variáveis utilizadas para calcular o IC– Alternativa 10



Fator Solar (FS) Abp/Atot (%) 87 Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS) (°) 32

Angulo Vertical de Sombreamento (AVS) (°) 14 Percentual de Abertura (PAFT)(%) 24


Tabela 4.78 - Indicador de Consumo da envoltória – Alternativa 10

INDICES DE CONSUMO DA ENVOLTORIA115 Indicador de Consumo da envoltória -

ICenv 343,50


Indicador de Consumo Mínimo da envoltória é ICmin

343,71


Tabela 4.79 - Limites dos intervalos dos níveis de eficiência116– Alternativa 10


Lim Mín - ICmaxD -3i+0,01= 347,86

ICmaxD -2i+0,01 =

352,01

ICmaxD -i+0,01 = 356,15

ICmaxD +0,01 = 360,29


ICmaxD -2i = 352,00

ICmaxD –i = 356,14

ICmaxD = 360,28 -


115 Observa-se que apenas o ICenv sofre alteração de valor. 116 Os limites são os mesmos apresentados na Tabela 4.59, pois os valores de ICmáxD e.ICmin não mudam.

179

Comparando-se o valor do limite máximo do nível A (347,85) , conforme Tabela 4.79, e

o valor ICenv= 343,50, conforme Tabela 4.78 , observa-se que ICenv é menor que o limite

máximo do nível A. Logo o nível da envoltória é A. Entretanto, para que esta

classificação seja mantida é necessário que se considere com a Alternativa 10 uma outra

que modifique a classificação admitida para a envoltória conforme as exigências do pré-

requisito absortância da cobertura (Alt. 1 ou 2), já que esta não pode ser A ou B nas

condições originais do edifício, conforme mostrado na Tabela 53.

Alternativa 11 - substituição do vidro verde por incolor, mantendo-se o sombreamento.




Fator Solar (FS) Abp/Atot (%) 87 Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS) (°) 33,0

Angulo Vertical de Sombreamento (AVS) (°) 23,4 Percentual de Abertura (PAFT)(%) 24


Tabela 4.81 - Indicador de Consumo da envoltória – Alternativa 11

INDICES DE CONSUMO DA ENVOLTORIA117 Indicador de Consumo da envoltória -

ICenv 343,28



343,71


117 Observa-se que apenas o ICenv sofre alteração de valor, pois o calculo de ICmáxD e ICmin utilizam-se as

variáveis da volumetria (FF e FA) e as variáveis PAFT, FS, AVS e AHS são estabelecidas pelo RTQ-C.

180

Com esta alternativa o ICenv é igual a 343,28, sendo este menor que o valor do limite

máximo do nível A (347,85), conforme a tabela 4.78. Logo, conforme o IC o nível da

envoltória é A. Entretanto, para que esta classificação seja mantida é necessário que se

considere com a Alternativa 11 uma outra que modifique a classificação admitida para a

envoltória conforme as exigências do pré-requisito absortância da cobertura (Alt. 1 ou

2), já que esta não pode ser A ou B nas condições originais do edifício, conforme

mostrado na Tabela 53.

Alternativa 12 – retira sombreamento e mantém o vidro verde.




Fator Solar (FS) Abp/Atot (%) 72 Ângulo Horizontal de Sombreamento (AHS) (°) 32

Angulo Vertical de Sombreamento (AVS) (°) 14 Percentual de Abertura (PAFT)(%) 24


Tabela 4.83 - Indicador de consumo da envoltória – Alternativa 12

INDICES DE CONSUMO DA ENVOLTORIA Indicador de Consumo da envoltória -

ICenv 342,44



343,71


181

Com esta alternativa o ICenv é igual a 342, 44, sendo este menor que o valor do limite

máximo do nível A (347,85), conforme a tabela 4.78. Logo, conforme o IC o nível da

envoltória é A. Entretanto, para que esta classificação seja mantida é necessário que se

considere com a Alternativa 12 uma outra que modifique a classificação admitida para a

envoltória conforme as exigências do pré-requisito absortância da cobertura (Alt. 1 ou

2), já que esta não pode ser A ou B nas condições originais do edifício, conforme

mostrado na Tabela 53.


nível de eficiência. Note-se que na referida tabela são apresentados os valores da

absortância e transmitância modificados pelas alternativas.

182


ALTERNATIVAS

PRE-REQ.ABSORT. COB./PAR

.

PRE-REQ.

CLASS

PRE-REQ. TRANSMIT. COB./PAR.

PRE-REQ.CLASS.

FS % IC env –

CLASSIF. CLASS ENV.

EqNum

Alt 1 – COB. 2 e 3 branco 0,29 A ICenv= 342,23 A A 5

Alt 2 - sem teto-jardim COB. 1; COB. 2 e 3 cor branco 0,325 A 0,8637 A ICenv= 342,23

A A 5

Alt 3 – sem laje dupla COB.2; COB. 2 e 3 br 0,29 A 0,709 A ICenv= 342,23

A A 5

Alt. 4 – sem teto-jardim COB. 1; COB. 2 e 3 branco 0,325 A 1,06 B

ICenv= 342,23 A B

4

Alt. 5 – telha fibrocimento COB. 1, COB 2 e 3 branco 0,325 A 0,61 A

ICenv= 342,23 A A

5

Alt. 6 – sem teto-jardim COB. 1; sem laje dupla; red. cam.de ar COB. 2; COB. 2 e 3 br 0,325 A 1,13 B

ICenv= 342,23 A B

4

Alt. 7 – red. cam. ar COB 2; teto-jardim COB 1; laje dupla COB 2; COB 2 e 3 branco 0,29 A 0,781 A ICenv= 342,23

A A 5

Alt. 8 – par. em bloco concreto e = 9 cm; COB. 2 e 3 branco 0,29 A 3,32 A

ICenv= 342,23 A A

5

0,35 A Alt. 9 – par. verde ; COB. 2 e 3 branco

0,29 A

ICenv= 342,23 A A

5

Alt. 10 – vidro incolor sem sombreamento 0,29 A 87 ICenv= 343,50 A A 5

Alt. 11 - vidro incolor com sombreamento 0,29 A 87 ICenv= 342,28 A A 5

Alt. 12 – vidro verde sem sombreamento 0,29 A 72 ICenv= 342,44 A A 5

183

4.3. Resultados

A seguir apresenta-se os resultados oriundos dos três estudos de caso apresentados

anteriormente.

O Caso 1 - Edifício Anexo ou Edifício Anexo de Tijolinho, apresenta arquitetura

convencional, conforme definição adotada neste trabalho, com as seguintes

características da envoltória: esquadrias com vidro incolor; parede em alvenaria de

tijolo de barro, furado e revestido com cerâmica na cor tijolo; laje e pilares de concreto

aparente na cor natural; cobertura em telha fibrocimento na cor natural, sem isolamento

térmico e com pouca espessura de câmara de ar; e varanda ao longo da fachada leste.

Submetendo-se o referido edifício aos critérios do RTQ-C, observa-se que para o valor

da absortância - Tabela 4.9 - referente à cobertura e às paredes, não é admitida

classificação A ou B para a envoltória e pelo cálculo do IC, a classificação da envoltória

é B (Tabela 4.15). Dessa forma, a classificação da envoltória é C.

Com o intuito de elevar a classificação da envoltória para o nível A, propõe-se quatro

alternativas, sendo: duas referentes ao pré-requisito absortâncias das paredes e da

cobertura; a terceira relativa ao tipo de vidro com FS inferior (vidro fumê) substituindo

o usado originalmente (vidro incolor); e a quarta referente ao ângulo de sombreamento

horizontal e vertical, sendo que as duas ultimas interferem no valor do ICenv. Unindo-se

as Alternativas 1 e 2 (pintura na cor branco das superfícies) as absortâncias das paredes

e cobertura são reduzidas para um valor aceitável na classificação A ou B e, desta

forma, a classificação da envoltória passa a ser B, já que esta é a classificação de ICenv

conforme Tabela 4.19. Com a Alternativa 3, substituição do vidro incolor para o fumê,

eleva-se a classificação do ICenv - Tabela 4.18 - para um valor dentro dos limites do

nível A, mas a absortância das paredes e cobertura não admitem essa classificação para

a envoltória e assim a classificação da envoltória é C, como apresentado na Tabela 4.19.

Somente unindo-se as Alternativas 1, 2 e 3, obtém-se classificação A para a envoltória,

pois nesse caso se alteram os pré-requisitos para um valor admitido na classificação A, e

o valor do ICenv está dentro dos limites desta. Com a Alternativa 4 o valor do ICenv esta

dentro dos limites da classificação, então reunindo as Alternativas 1, 2 e 4 a envoltória

também recebe classificação A.

184

Para finalizar a avaliação do Caso 1, diante dos resultados observa-se que, a

classificação A da envoltória se deve às medidas como pintura de baixa absortância da

envoltória e o uso de vidro com Fator Solar inferior ao do vidro incolor ou aumento do

ângulo de sombreamento vertical e horizontal. Ou seja, as modificações ocorrem nos

pré-requisitos e nas variáveis para o calculo do IC.

O Caso 2 - Edifício Novo ou Edifício da Quadra apresenta arquitetura convencional

com as seguintes características da envoltória: esquadrias com vidro fumê, parede em

alvenaria de tijolo de barro furado com reboco pintado de branco; cobertura em telha

fibrocimento na cor natural, sem isolamento térmico e com pouca espessura de câmara

de ar; laje em concreto e pilares de concreto aparente na cor natural. Submetendo-se o

referido edifício aos critérios do RTQ-C para classificação da envoltória, obteve-se a

classificação C , na Tabela 4.35, mesmo com o valor de ICenv dentro dos limites da

classificação A, pois segundo os resultados referentes ao pré-requisito absortância,

Tabela 4.28, identifica-se que o valor da absortância da cobertura não é admitido em

uma classificação A ou B. Sendo assim, o nível de classificação da envoltória passa para

C. Frente aos resultados, propõe-se três alternativas, referentes à cobertura, para elevar o

nível de eficiência da envoltória.

Assim, na Alternativa 1, usa-se pintura nas telhas de fibrocimento da cobertura na cor

branca, mantendo-se a parte da laje em concreto sem proteção, com a qual o valor da

absortância fica dentro do limite aceitável da classificação A ou B . Dessa maneira, a

classificação da envoltória mantém o nível de classificação do ICenv - que neste caso é

A. Na Alternativa 2, utiliza-se jardim no percentual da laje sem proteção de telha, e

mantém-se a telha fibrocimento na cor natural. Esta alternativa não resultou em

melhoria como o caso anterior em virtude da alta absortância da telha de fibrocimento.

Na alternativa 1 o resultado se deve a absortância da cor branca ser baixa e menor do

que a do jardim (Alternativa 2), além do que a área com telha representa 84% do total

da cobertura. Assim, o valor da absortância continuou superior ao limite aceitável para a

classificação A e B, mantendo a classificação da envoltória no nível C. Uma terceira

alternativa é a união das alternativas anteriores, o que reduz o valor da absortância

abaixo do valor máximo admitido para a classificação A, o que leva a classificação da

envoltória para A.

185

Observa-se que também no Caso 2 a envoltória alcança nível de classificação A quando

apresenta superfícies com baixa absortância (cor brancoa), e, portanto, não requer outras

alterações para tal.

O Caso 3 - Edifício Centro de Referência para Energia Solar e Eólica do Centro de

Pesquisa de Energia Elétrica – CRESESB apresenta arquitetura não convencional,

conforme definição adotada neste trabalho, com as seguintes características da

envoltória: esquadrias com vidro verde; parede em alvenaria de bloco de concreto,com

espessura 14 cm, pintado de branco (parede 2) ou revestida de pedra e com painel de lã

de vidro e gesso drywall (parede 1118); três tipos de coberturas, sendo a cobertura 1

naturada, a cobertura 2 composta por laje dupla, impermeabilização, camada de ar e

rebaixo em gesso e a cobertura 3 composta de laje simples impermeabilizada, camada

de ar, rebaixo em gesso. Submetendo-se o referido edifício aos critérios do RTQ-C para

classificação da envoltória, obteve-se a classificação C , de acordo com a Tabela 4.60,

mesmo com o valor de ICenv dentro dos limites da classificação A, pois segundo os

resultados referentes ao pré-requisito absortância da cobertura, Tabela 4.53, identifica-

se que o valor desta não é admitido em uma classificação A ou B. Sendo assim, o nível

de classificação da envoltória passa para C.

Diante dos resultados e das características da envoltória do edifício, propõe-se

alternativas para elevar o nível de eficiência da envoltória e para tal é necessário que a

cobertura apresente baixa absortância. Adicionalmente, propõe-se algumas alternativas

com o intuito de verificar a influência dos elementos utilizados na envoltória no nível de

classificação desta, de acordo com as exigências do RTQ-C.

Desta forma, na Alternativa 1, para elevar a classificação da envoltória, reduz-se a

absortância da cobertura por meio do uso de pintura na cor branca nas coberturas 2 e 3.

Com esta alternativa o valor da absortância admite a classificação A para a envoltória.

Na alternativa 2, propõe-se a retirada da cobertura naturada (cobertura 1) a fim de testar

a influência desta no nível de classificação A alcançado na Alternativa 1 e pintura na

118 Nota-se que a parede 1 não foi considerada no cálculo, por ser esta mais eficiente do que a parede 2 e,

sendo assim, esta ultima define o nível de classificação admitido para envoltória por meio do pré-

requisito transmitância.

186

cor branca das coberturas 2 e 3. Também, com esta alternativa os valores da absortância

e transmitância admitem classificação A para a envoltória. As alternativas 3 a 7 têm

como objetivo testar os materiais e elementos utilizados na envoltória, já que a

transmitância originalmente admite nível A para envoltória, como a seguir. Assim, na

alternativa 3, retira-se a laje dupla da cobertura 2, verificando-se dessa forma a sua

influência no nível de classificação admitido para a envoltória referente à transmitância;

é mantida cobertura naturada e considera-se as coberturas 2 e 3 pintadas na cor branca.

Verifica-se que o valor da transmitância continua permitindo a classificação A da

envoltória, assim como o da absortância. Com a alternativa 4, retirada da cobertura 1

naturada e da laje dupla na cobertura 2, sendo as coberturas 2 e 3 pintadas na cor

branca, observa-se que o valor da transmitância não é admitido na classificação A, mas

somente na B e o da absortância admite A. Então, a classificação da envoltória passa

para a classificação B. Observa-se que a área referente à laje teto-jardim representa o

menor percentual do total das três coberturas, portanto tem menor representatividade no

valor total da absortância e transmitância e, por outro lado, a cobertura 2 tem

representatividade percentual em área maior que a cobertura 1. Verifica-se que a

retirada do teto-jardim da cobertura 1 interfere no valor da transmitância quando

somada à retirada da laje dupla da cobertura 2. Continuando com as alternativas

relativas à cobertura, a Alternativa 5 propõe a substituição da cobertura naturada por

telha fibrocimento natural, ressaltando que esta pretende apenas verificar a influência do

material na classificação da envoltória, pois o seu uso descaracterizaria o projeto.

Adicionalmente, nesta alternativa considera-se as coberturas 2 e 3 pintadas na cor

branca e retirada da laje dupla da cobertura 2. Nota-se que o valor da transmitância,

assim como da absortância, admite a classificação A da envoltória. Comparando-se as

Alternativas 4 e 5 verifica-se que a laje dupla tem menor influência no valor da

transmitância do que a laje em concreto natural e que esta tem maior representatividade

na transmitância do que a telha fibrocimento. Na alternativa 6 retira-se a cobertura

naturada da cobertura 1 e a laje dupla da cobertura 2 e ainda reduz-se a camada de ar

para 20cm. Adicionalmente, considera-se as coberturas 2 e 3 pintadas na cor branca.

Nesta alternativa, verifica-se que o valor da transmitância ultrapassa o valor admitido na

classificação A da envoltória, sendo permitida a classificação B. Como última proposta

para a cobertura, na alternativa 7 propõe-se a redução da camada de ar para 20 cm da

cobertura 2; pintura branca nas coberturas 2 e 3, e mantém-se o teto-jardim na cobertura

187

e laje dupla na cobertura 2. Com esta alternativa, o valor da transmitância está dentro

dos limites admitidos para a classificação A, como também o da absortância.

Dando continuidade a apresentação dos resultados das alternativas, as apresentadas a

seguir são referentes às paredes. Na Alternativa 8 substitui-se o bloco de concreto com

espessura igual a 14 cm por bloco com espessura igual a 9cm e usa-se pintura na cor

branca nas coberturas 2 e 3. Observa-se que a mudança da espessura não altera a

classificação A admitida para a envoltória. Na Alternativa 9, propõe-se para as paredes

o uso de pintura na cor verde claro na parede em lugar de branca e pintura da parede de

pedra na cor branca e, da mesma forma nas coberturas 2 e 3. Assim sendo, os valores da

absortância continuariam admitindo a classificação A. Prosseguindo, nas Alternativas

10, 11 e 12 as propostas referem-se aos elementos de sombreamento e ao elemento

transparente, alterando dessa forma o ICenv, conforme se segue: na Alternativa 10 retira-

se os elementos de sombreamento, considerando-se apenas o sombreamento

proporcionado pelo próprio edifício e também, substitui-se o vidro verde pelo incolor,

com FS superior; na Alternativa 11 substitui-se o vidro verde por incolor e o

sombreamento é mantido; na Alternativa 12, retira-se o sombreamento e o vidro verde é

mantido. Nas três alternativas o valor do ICenv é menor que o valor do limite máximo do

nível A, significando que a classificação da envoltória continua sendo A. Porém,

observa-se que das três alternativas é a alternativa 12 que apresenta o ICenv com menor

valor, ou seja é a situação em que a envoltória é mais eficiente, excetuando-se a

situação original que apresenta valor do ICenv ainda menor, ou seja é mais eficiente.

Observa-se ainda que para a classificação final da envoltória deve-se verificar se os pré-

requisitos estão nos limites admitidos para o nível A.

Frente aos resultados do estudo de caso 3, nota-se que para a envoltória obter

classificação A, no que diz respeito ao valor do pré-requisito absortância da cobertura,

este deve ser reduzido, como nas Alternativas 1 (cobertura 1 naturada e coberturas 2 e 3

pintadas na cor branco) e Alternativa 2 (cobertura 1 em concreto impermeabilizado e

cobertura 2 e 3 pintadas na cor branca). Sendo assim, para as demais alternativas

alcançarem classificação A deve ser considerada a alternativa 1 ou 2. Este resultado

corrobora os resultados dos estudos de caso 1 e 2 quanto às superfícies requererem

absortância baixa. Portanto, há indícios recorrentes nos três estudos de que, para uma

188

envoltória obter classificação A deve apresentar superfícies com baixa absortância, ou

seja cores claras nas paredes e cobertura. Já quanto à transmitância da parede, observa-

se que é suficiente o uso de bloco de concreto com espessura 9 cm para a classificação

A da envoltória. Quanto à transmitância da cobertura, constata-se que a classificação A

da envoltória prescinde de laje dupla, mas e importante o uso de câmara de ar entre a

laje e o rebaixamento em gesso. Já quanto ao elemento transparente, no Caso 3 não há

necessidade do uso do vidro verde, podendo ser usado o incolor para que o ICenv alcance

nível A considerando, apenas, o sombreamento do próprio prédio e não dos elementos

específicos para sombreamento como brises ou light shelves. Porém, deve-se ressaltar

que o percentual de vidro das fachadas é de aproximadamente 24%. Caso o percentual

estivesse acima de 40%, o ICenv com vidro incolor sem proteção seria classificado como

B.

4.4. Conclusão

Os estudos de caso apresentados tiveram como objetivo avaliar o comportamento da

envoltória do edifício frente às exigências do RTQ-C, como forma de apoiar a

investigação da contribuição da etiquetagem por meio do Regulamento citado. Para tal,

foram aplicados nos três estudos de caso os critérios do Regulamento citado, para obter

a classificação do nível de eficiência energética da envoltória, utilizando-se o método

prescritivo. Por meio da avaliação dos resultados do nível de classificação identificou-se

onde seria necessário intervir para alcançar o nível A pretendido. Por outro lado, alguns

materiais e componentes da envoltória do edifico não convencional foram testados para

verificar a necessidade destes para que a envoltória alcançasse o nível almejado (A).

Considerando-se a avaliação dos resultados dos três estudos de caso apresentados, há

indícios que, quando as superfícies da envoltória apresentam absortância baixa, no que

depende desta é possível alcançar o nível A na classificação da envoltória. Já quanto à

transmitância, para que a envoltória alcance o nível de classificação A, é suficiente o

uso de bloco concreto com espessura igual a 9cm ou tijolo de barro com espessura igual

a 10cm com reboco. Complementando, para que o ICenv alcance classificação A, pode

ser necessário o uso de vidro com FS inferior ao do vidro incolor ou com

sombreamento, dependendo do percentual de aberturas da fachada.

189

Observou-se que, tanto as edificações convencionais quanto o edifico não convencional

atenderam às exigências do Regulamento para classificação da envoltória no nível A

sem precisar de alterações significativas. Por outro lado, observou-se que no edifício

não convencional algumas estratégias para o conforto térmico e a eficiência energética

utilizadas não são necessárias para o alcance do nível A para envoltória, como por

exemplo, teto-jardim, laje dupla, bloco de concreto com 14 cm de espessura. Portanto, a

pretensão de enfatizar as estratégias de projeto que podem ser utilizadas em edificações

novas foi frustrada.

Quanto às limitações que a revitalização de uma edificação pode encontrar,

especificamente nos casos estudados não foi possível verificá-las, visto que

modificações simples propiciaram o alcance do nível mais elevado de classificação para

envoltória de edifício existente (convencional) – Casos 1 e 2.

190

5. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

Neste capitulo apresenta-se a discussão dos resultados, na qual cabem inferências,

avaliações e interpretações do que foi mostrado nos estudos de caso (capitulo 4).

Acredita-se que duas particularidades relacionadas às alternativas propostas no CASO 1

e 2 devem ser mencionadas, quais sejam:

1) Caso 1 - a proposta de mudança do tipo de vidro da alternativa 3 pode não ser

viável, devido ao custo. Uma forma de justificar o investimento para alcançar o

nível A, seria a determinação da redução do consumo de energia com a referida

alteração. Mas, para tal, a avaliação deveria ser realizada por software adequado

para análise do consumo de energia. Dessa forma, seria possível comparar o

ganho em termos de redução de energia para os dois níveis: A (união das

Alternativas 1, 2 e 3) e B (união das Alternativas 1 e 2). Uma forma de justificar

o investimento seria o fato de a classificação A ter efeito no campo da

propaganda, disseminando a eficiência energética, no que se refere aos

benefícios ao meio ambiente e, também, no comportamento ambientalmente

adequado dos proprietários do edifício. No caso particular de uma escola, a

classificação A representaria informação e cultura para os alunos no contexto do

programa das disciplinas relativas ao meio ambiente, economia de energia e

mudanças climáticas, estendendo-se além dos muros da escola pelos próprios

alunos.

2) Caso 2 - considera-se que a redução no valor da absortância da cobertura -

quando utilizada a laje com jardim e a telha pintada na cor branca - não é

significativa quando comparada à alternativa com laje em concreto aparente e

telha fibrocimento pintada de branco para reduzir o consumo de energia. Apesar

de o método não fornecer o consumo de energia elétrica, acredita-se que, se os

ganhos de redução de energia nas Alternativas 1 e 3 fossem comparados, esses

não sustentariam a defesa do uso de jardim frente ao cálculo do custo financeiro

do preparo, colocação e manutenção do jardim. Todavia, para uma avaliação

apurada seria necessária a análise do consumo de energia das alternativas 1 e 3

191

por meio de simulação em software adequado e a avaliação do custo-benefício

das medidas propostas.

De uma forma geral, de acordo com os resultados, para alcançar o nível A, conforme as

condições apresentadas dos edifícios convencionais (Estudos de Caso 1 e 2), não foram

necessarias modificacões significativas do ponto de vista tecnico, visto que foram

suficientes a adoção de cor com baixa absortância nas paredes e coberturas, estratégia

que já deveria estar incorporada nas construções com a mesma localização dos edifícios

estudados (cidade do Rio de Janeiro) , e utilizacao de vidro com Fator Solar inferior ao

do vidro incolor. Sendo assim, os resultados dos estudos de caso frustraram a intenção

de demonstrar as limitações do retrofit de um edificio para alcançar o nivel de eficiência

energética mais elevado, de acordo com as exigências do Regulamento. Observa-se que,

as estratégias, citadas no capitulo2 deste trabalho, não foram contempladas, como por

exemplo, aberturas com sombreamento; camada de ar ventilada entre cobertura e forro.

Sendo assim, frente aos resultados e a avaliação destes e, levando-se em consideração

que os edifícios avaliados são convencionais, ou seja, não contemplam estratégias de

projeto adequadas para uma edificação eficiente energética e termicamente e nem

utilizam materiais modernos e eficentes que contribuam com a reduçaão do consumo de

energia, os resultados dos estudos chamam a atenção para a insuficiência do rigor dos

critérios adotados no Regulamento, para os níveis de eficência mais elevados da

envoltória. Considera-se que os referidos critérios não se mostram suficientes para

alcançar o requerido em edificações termicamente confortáveis e energéticamente

eficientes.

No Estudo de Caso 3 – CRESESB – a avaliação se deu de forma diferente daquela dos

estudos de caso 1 e 2. No Caso 3, as alternativas propostas objetivaram elevar o nivel de

classicação da envoltoria no tocante ao pré-requisito absortância da cobertura; e testar a

necessidade dos materiais especificados no projeto para que a envoltória atinja o nivel

de eficiência energética A. Isto se de deve às características do projeto, que contempla

medidas projetuais com o intuito de atender ao conforto térmico do ambiente construído

associado à redução do consumo de energia elétrica. Observou-se nas alternativas

propostas que, algumas estratégias utilizadas no projeto não são necessárias para a

envoltória obter a classifcação A, mas certamente são necessárias para atender às

192

condições de conforto térmico com redução do consumo de energia elétrica. Entretanto,

para que essa afirmação seja tomada como verdadeira seria necessária a quantificação

do consumo de energia elétrica de cada alternativa proposta, por meio de simulação em

software adequado, pois o método prescritivo, utilizado neste trabalho, não fornece essa

informação. Para este fim e para apoiar a discussão dos resultados, utilizou-se a

simulação do edificio CRESESB, realizada no CEPEL e apresentada em Relatório

Técnico (VALIM, MIDÃO,2008). Assim sendo, as alterações e respectivos resultados

são apresentados a seguir.

1) Com a substituição da laje dupla da cobertura 2 por laje simples, houve

acréscimo do consumo de energia elétrica de 11,2% relativa ao ar condicionado,

representando um acréscimo no consumo total de 5,2%.

2) Com a pintura na cor branca da cobertura 2 , houve redução do consumo de

energia elétrica de 0,5% relativa ao ar condicionado, o que representa redução de

0,2% do consumo total.

3) Com a pintura na cor branca da cobertura 3, houve redução do consumo de

energia elétrica de 0,7% referente ao ar condicionado, o que representa redução

de 0,3% do consumo total.

4) Com a retirada da cobertura naturada da cobertura 1 e admitindo a cobertura 1

com a laje em concreto aparente, houve um acréscimo do consumo de energia

elétrica de 23,2% referente ao ar condicionado, representando acréscimo de

10,9% do consumo total.

5) Com a retirada do sombreamento proporcionado pelas light shelf e projeção da

parede externa na fachada norte, houve acréscimo no consumo de energia

eletrica de 1,5 % referente ao ar condicionado, representando acréscimo de 0,7%

do consumo total.

193

6) Com a pintura na cor branca da pedra da parede 1, houve redução no consumo

de energia elétrica de 0,8% referente ao ar condicionado, o que representa

redução de 0,4% do consumo total.

7) Com a substituição dos vidros na cor verde das fachadas por vidro incolor houve

acrécimo do consumo de energia elétrica de 1,7% concernente ao ar

condicionado, o que representa acréscimo de 0,8% do consumo total.

Observa-se que as características dos elementos da envoltória influenciam no consumo

de energia do sistema de ar condicionado e que portanto devem ser contempladas nos

edifícios energética e termicamente eficientes. Estes resultados evidenciam a

importância de algumas estratégias de projeto no sentido de proporcionar conforto

térmico com redução do consumo de energia elétrica. E também sustentam a inferência

que os critérios adotados no Regulamento são pouco rigorosos, sobretudo no que se

refere ao nível de classificação A, para a melhoria da qualidade energética e térmica do

edifico e precisarão ser atualizados. Sendo assim, os resultados apresentados ao longo

deste capítulo, mostram indícios de que o padrão construtivo corrente sofrerá pouca

alteração para atender às exigências do Regulamento no que se refere ao nível mais

elevado de classificação da envoltória. Assim, infere-se que o potencial de contribuição

da etiquetagem da envoltória na eficiência energética de edificações não é significativo.

Ainda, para apoiar o mencionado, quanto ao rigor dos critérios do Regulamento, utiliza-

se também o trabalho desenvolvido por COSTA (2009), no qual foi apresentada a

avaliação energética, por meio do RTQ-C, de edifíco comercial, situado na cidade do

Rio de Janeiro, sendo que este apresenta sistema construtivo tradicional (tijolo cerâmico

com reboco , paredes em cor clara e vidro incolor duplo com 4 mm de espessura nas

janelas, telhas cerâmicas não esmaltadas). Conforme relatado pelo autor, as exigências

dos critérios do Regulamento para alcançar o nivel A para classificação da envoltória do

edificio permitiram que esse recebesse classificação A sem que houvesse necessidade

de qualquer modificação.

Entretanto, para tomar esta avaliação, a respeito da severidade dos critérios, como

conclusiva e aplicável a todos os casos de todas as Zonas Bioclimáticas, seria necessário

uma amostra maior que representasse as edificações das oito Zonas Bioclimáticas.

194

Todavia, tomando os resultados e as avaliações dos estudos de caso apresentados e a

inferência que os critérios adotados no Regulamento são pouco restritivos, o nível A

seria o mínimo recomendado como padrão dos edificios, a fim de atender os objetivos

de redução de consumo de energia elétrica e de emissões de CO e de conforto térmico,

que um edifício eficiente deve cumprir. Porém, é necessário reconhecer que ainda há

um caminho longo a ser percorrido, visto que a etiquetagem iniciou se em 2009 e o

Instituto de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial, até julho de 2010, havia

etiquetados119 18 edifícios, sendo cinco edificações, em 2009, em quatro Zonas

Bioclimáticas: ZB 1 – cidade Curitiba; ZB 2 – cidade Criciúma; ZB 3 – cidade

Florianópolis e Palhoça; e ZB 8 – cidade Belém. O método utilizado para a classificação

do nível de eficiência dos referidos edifícios foi o prescritivo, que consiste um

procedimento analítico que utiliza as equações contidas no corpo do RTQ-C. Os dados

de entrada são relacionados às características dos três sistemas considerados no

Regulamento – envoltória, iluminação e condicionamento de ar. Em todas as

edificações a envoltória recebeu classificação A. No caso dos edifícios etiquetados em

2009, as justificativas, em linhas gerais, são: o uso de elementos para sombreamento;

baixo percentual de aberturas; e vidro com melhor desempenho. Entretanto, como não

há informações publicadas suficientes, quanto às características da envoltória dos

edifícios, que possibilite a avaliação dos resultados, como foi realizada nos estudos de

caso apresentados no capitulo 4 deste trabalho, não se pode confirmar, com base nestas

edificações, a análise apresentada sobre os critérios adotados no Regulamento. Nesse

sentido, registra-se a necessidade da realização de avaliação sistemática dos resultados

de edificações etiquetadas o que forneceria informação para uma possível atualização

do RTQ-C. Porém, o resultado da classificação das envoltórias dos edifícios, frente às

características das edificações etiquetadas, chama a atenção para os critérios adotados

no RTQ-C, que podem não ser suficientemente rigorosos para estimular a prática de

projetos arquitetônicos adaptados às condições climáticas e de conforto térmico no

interior do edifício, e que reduzam significativamente o consumo de energia elétrica e

contribuam com a mitigação dos impactos adversos provenientes do uso desta. A

relevante quantificação do consumo de energia elétrica, associada a cada nível de

119 A relação dos edifícios etiquetados encontra-se disponível na pagina do Inmetro no endereço

eletrônico a seguir: < http:// www.inmetro.gov.br/consumidor/produtosPBE /EdificiosComercias.asp.

Acesso em 05 de julho de 2010.

195

classificação de uma edificação, não é possível determinar pelo método prescritivo. Para

tal seria necessário outro estudo utilizando o método de simulação em software

adequado, comparando o desempenho termo-energético da edificação real com

edificações de referência (A, B, C e D), sendo necessário realizar a simulação dos

modelos real e de referência. No Brasil, essa prática é restrita, pois é necessário

capacitar profissionais para o uso do software.

Retomando a avaliação da classificação dos edifícios etiquetados, considera-se que

mesmo com a quantidade de edificações etiquetadas não significativa para uma amostra

representativa do universo de edificações das diversas regiões do Brasil, infere-se que: o

padrão mínimo para a envoltória dos edifícios deveria ser aquele em que são

contemplados os critérios necessários para receber a etiqueta A; e que o Regulamento

necessitará de atualização dos critérios adotados tornando-os mais restritivos para

classificação do nível de eficiência energética da envoltória.

Já quanto ao método prescritivo, utilizado neste trabalho, como mencionado

anteriormente, este não fornece o consumo de energia elétrica considerado um

indicador relevante na avaliação do processo de etiquetagem de edificações. Ademais, é

um método trabalhoso e de difícil entendimento, requerendo treinamento para aplicá-lo.

Para obter a quantificação do consumo de energia elétrica, o método indicado é a

simulação em software adequado, pois o método prescritivo só atende ao objetivo da

classificação do nível de eficiência, conforme os requisitos técnicos do RTQ-C.

Considera-se que, a determinação do consumo de energia nortearia a tomada de decisão

quanto às medidas de projeto ou revitalização de um edifício, no sentido da economia

na conta de energia elétrica, bem como da avaliação custo-benefício de medidas

projetuais e de revitalização, conforme os níveis de classificação alcançados e os ganhos

de eficiência energética alcancados. Adicionalmente, a quantificação da economia de

energia permitiria: avaliar os impactos dos ganhos obtidos, conforme o nível de

eficiência alcançado; determinar o potencial de economia de energia elétrica decorrente

da etiquetagem; e, auxiliaria na identificação do padrão de eficiência desejável para

edificações no Brasil. Sendo assim, não há dúvidas que a determinação do consumo é

relevante no desenvolvimento de projetos eficientes, mas os softwares existentes são de

difícil utilização e, para usá-los, é necessário capacitar os profissionais. Além disso, os

programas computacionais não fornecem uma orientação específica para a etiquetagem

196

conforme o RTQ-C. Portanto, no sentido de auxiliar os profissionais arquitetos,

engenheiros e projetistas, está sendo desenvolvido pelo Laboratório de Eficiência

Energética em Edificações-LabEEE, um Simulador de Eficiência Energética de

Edificações (LabEEE, 2010).

Uma questão relacionada às informações técnicas necessárias para realizar a avaliação,

segundo os critérios do RTQ-C em edificações existentes, merece ser mencionada, pois

foi observada durante a verificação, no local, do projeto do edifíco em estudo. Acredita-

se que a dificuldade encontrada para complementar ou atualizar o projeto do edificio de

acordo com o construido será recorrente, visto que, no Brasil, não há a prática do as

built120 do projeto. Na maior parte dos casos , o projeto considerado como construído é

o projeto executivo, entretanto é sabido que, durante a obra ocorrem várias alterações

neste. Essas alterações, quando não documentadas, dificultam a obtenção de

informações para a avaliação do edifício e dão margem a erros.

Mais um aspecto que se destaca no estudo apresentado diz respeito aos incentivos,

políticas públicas, disseminação de informação, treinamento e capacitação. Pondera-se

que, mesmo com a inferência de que os critérios adotados para a classificação da

envoltória são pouco rigorosos, as referidas ações serão necessárias para o sucesso da

etiquetagem de edificações no Brasil. Acredita-se que treinamento, informação e os

benefícios do Regulamento devem alcancar, particularmente, os arquitetos e

engenheiros; e, a capacitação deve ser direcionada para as áreas técnicas, comerciais e

gerenciais. Sobretudo no que diz respeito à informação, esta deve alcançar,

principalmente, os proprietários e usuários de edificios. Esse processo certamente

provocaria impactos relevantes para a cadeia da construção civil e para o usuário. Em

especial, no caso dos construtores e proprietários de edifícios, estes poderão vislumbrar

a possibilidade de utilizar o diferencial que uma edificação etiquetada, sobretudo com o

nível de eficiência máximo, pode representar no processo de comercialização,

enfatizando a redução do consumo de energia que se reflete na conta de energia elétrica

mensal, o conforto térmico e o marketing do edifício verde, a fim de agregar valor ao

seu produto. Esta visão reverteria em benefício financeiro para o construtor, proprietário

e usuário do edifício. 120 Como construído

197

Acredita-se que, para tornar mais eficaz a disseminação de informação, a combinação

desta com outras políticas, como financiamento e incentivos, seria apropriada.

Entretanto, na fase em que se encontra a etiquetagem de edifícios, não há incentivos

econômicos ou fiscais, como bônus de desempenho para padrões de construção ou

redução de imposto predial, que despertem nos construtores ou proprietários o interesse

pela etiquetagem. Os incentivos promoveriam o aumento do número de solicitações de

etiquetagem por parte de proprietários e construtores, tanto na fase de projeto quanto na

revitalização de edifícios em operação.

Para finalizar, o que foi avaliado e discutido sinaliza questões relevantes, que não

pretendem desmerecer a etiquetagem de edifícios pelo contrário, pois esta representa um

grande avanço para a eficiência energética no Brasil. Ademais, no que se refere aos

critérios do Regulamento, considera-se que estes são os iniciais e que nos próximos

anos, deverão ser revistos e se tornarão mais restritivos, a exemplo de outros países.

Mas, ainda assim, espera-se que, nos próximos anos, a implementação do RTQ-C

promova impactos positivos no âmbito econômico, tecnológico e socioambiental,

mesmo com estas limitações. Entretanto, para que os impactos sejam conhecidos, é

necessário monitorar, mensurar e avaliá-los qualitativa e quantitativamente, segundo as

dimensões econômicas, tecnológicas, sociais e ambientais, ao longo de um período

determinado. Os resultados poderão subsidiar a revisão dos critérios iniciais de

eficiência adotados no Regulamento a discussão e o estabelecimento de novos padrões

de eficência para as edificações no Brasil e elaboracao de políticas de incentivo.

Ademais, poderão auxiliar na identificação de barreiras e oportunidades.

198

6. RECOMENDAÇÕES

A partir do exposto neste trabalho, consideram-se pertinente algumas recomendações,

pois acredita-se que estas poderão contribuir com o processo de etiquetagem de

eficiência energética de edificações. A seguir, apresenta-se as recomendações no

âmbito: dos critérios do RTQ-C; do RAC-C; das políticas públicas; e da pesquisa e

desenvolvimento.

1) Regulamento – RTQ-C

i. O aquecimento solar deve ser obrigatório para edificações que

contemplem sanitários com chuveiro ou outro uso que utilize água quente e

pretendam a classificação A. Da mesma forma para os sistemas que

racionalizem o uso da água;

ii. O uso materiais construtivos próprios da região, onde está inserida a

edificação, inicialmente deve fazer parte das bonificações do Regulamento;

assim como o uso de materiais produzidos com reduzida intensidade

energética e que emitam menos CO2 durante o processo produtivo, o uso de

vegetação que promova microclima adequado; materiais construtivos

ecológicos; e armazenamento de água da chuva;

iii. Para que o edifício receba nível de classificação A as aberturas devem

estar de acordo com as recomendações de conforto térmico da região em

que está localizado. As janelas devem permitir que sejam abertas com

facilidade, mesmo para os ambientes climatizados artificialmente, já que

em determinada época do ano é possível alcançar conforto térmico com a

utilização de métodos passivos. Lembrando que, conforme as exigências

do tipo de uso a que se destina o edifício ou as condições do seu entorno é

requerido que as aberturas sejam mantidas fechadas e que seja usada a

climatização artificial. Neste caso a recomendação não deve ser

considerada;

199

iv. Os critérios técnicos do nível de classificação A, conforme o RTQ-C, no

que tange à envoltória, devem ser orientados pelas recomendações para

conforto térmico do edifício quanto à forma, orientação, ao material de

paredes externas e coberturas, posicionamento e dimensões das aberturas,

conforme as condições climáticas da cidade em que está inserido;

v. O valor da absortância do nível A conforme o RTQ C deve ser

considerado também para o nível D;

vi. O padrão mínimo de eficiência energética de edificações para a ZB 8 deve

ser o alcançado no nível A, conforme o RTQ-C publicado em 2009. Ou

seja o atual nível A deveria passar para nível D. Porém para dar início a

atualização do Regulamento poderia ser considerado como nível B de

classificação;

vii. O método prescritivo deve ser utilizado em conjunto com o método de

simulação que quantifique o consumo de energia elétrica ou apenas esse

último deve ser usado;

viii. Todos os edifícios novos devem ser elegíveis, inclusive aqueles com área

útil inferior a 500m2;

ix. A ENCE deve apresentar o consumo de energia elétrica e as emissões de

CO2 e as possíveis melhorias para alcançar nível de classificação mais

elevado;

2) RAC-C

i. Pelo menos um inspetor do laboratório de inspeção deve ter formação em

arquitetura.

3) Políticas Públicas

i. Elaboração de políticas públicas que atendam os diversos atores

envolvidos na cadeia de produção da construção civil, tais como:

200

construtores; indústria; comércio; universidades; entidades de classe;

consumidores; profissionais engenheiros e arquitetos;

ii. Incentivos financeiros com o objetivo de estimular a busca pela

etiquetagem por parte do proprietário e construtor;

iii. Utilização dos meios de comunicação para informar, disseminar a

etiquetagem de edificações e respectiva relevância no contexto energético

e ambiental;

iv. Cursos e treinamento para qualificar arquitetos e engenheiros no que diz

respeito à etiquetagem utilizando os métodos prescritivo e de simulação

para avaliação do desempenho energético da edificação;

v. Democratização da informação e treinamento;

vi. Cursos rápidos para os construtores.

vii. Monitoramento e avaliação dos resultados dos edifícios etiquetados,

formando uma base de dados que poderá ser utilizada para identificar o

potencial de economia de energia elétrica no âmbito dos edifícios

comerciais, de serviços e públicos e também para nortear a atualização do

Regulamento.

viii. Avaliação dos impactos da etiquetagem contemplando as dimensões

econômicas, tecnológicas, sociais e ambientais.

ix. Avaliação da eficácia do Regulamento.

4) Pesquisa e desenvolvimento

ii. Incentivar a pesquisa de materiais construtivos regionais;

201

iii. Incentivar a pesquisa de materiais construtivos eficientes energeticamente

da produção ao uso;

iv. Incentivar a relação entre a indústria e universidade;

v. Criação de banco de dados de materiais construtivos e respectivas

características técnicas;

202

vi. Construção do contorno metodológico de avaliação da efetividade e da

eficácia da implementação da etiquetagem segundo o RTQ-C.

vii. Ampliar e rever o Zoneamento Bioclimático contemplando outras cidades

brasileiras.

203

7. CONCLUSÃO E CONSIDERAÇÕES FINAIS

O problema que norteou a autora diz respeito à contribuição da etiquetagem de

eficiência energética da envoltória, conforme o Regulamento Técnico da Qualidade do

Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-

C), para a concepção arquitetônica com vistas à eficiência energética e térmica do

ambiente construído. Sendo que o trabalho considerou a envoltória do edifício, um dos

sistemas contemplado pelo Regulamento, como foco da avaliação da contribuição da

etiquetagem de eficiência energética no consumo de energia elétrica do edifício e na

qualidade térmica o ambiente construído. A referida avaliação é de caráter qualitativa, já

que o método prescritivo proposto pelo Regulamento e usado no presente trabalho, não

quantifica o consumo de energia elétrica no processo de cálculo do nível de eficiência

energética dos sistemas considerados para a etiquetagem do edifício.

Buscou-se verificar, o comportamento da envoltória no que diz respeito à eficiência

energética e qualidade térmica por meio da aplicação do Regulamento em 2 (duas)

edificações em operação para fim escolar e em 1 (um) projeto de edifício de escritórios.

As referidas edificações são climatizadas artificialmente e estão localizadas na cidade

do Rio de Janeiro, a qual esta inserida na Zona Bioclimática 8. Os estudos foram

divididos em 2 (dois) grupos, quais sejam: edifício convencional (contempla medidas

adequadas para promover conforto térmico e redução de energia elétrica); edifícios não

convencionais. Também considerou-se que os sistemas de iluminação e climatização

respeitam as Normas para cálculo do nível de iluminamento e da carga térmica e são

adequadas ao requerido pelo projeto arquitetônico, como forma de isolar os dois

sistemas já que o trabalho não os contempla.

Quanto à investigação do comportamento do edifício convencional e não convencional,

no que tange a eficiência energética e térmica, frente às exigências do Regulamento para

os níveis mais elevados de classificação da envoltória, tem como objetivo verificar se os

sistemas construtivos convencionais atendem às exigências do Regulamento ou se são

necessárias alterações significativas para atendê-las e, no caso de edificação não

convencional se as medidas projetuais adotadas na concepção arquitetônica são

suficientes para alcançar o nível mais elevado de classificação. Observa-se que os

204

resultados dos estudos de caso mostram que para alcançar o nível A, conforme as

condições apresentadas dos edifícios convencionais (estudos de caso 1 e 2), não foram

necessárias modificações significativas do ponto de vista técnico e arquitetônico, visto

que foram suficientes a adoção de cor com baixa absortância nas paredes e coberturas e

utilização de vidro com Fator Solar inferior ao do vidro incolor. Já, no estudo de caso 3,

notou-se que algumas estratégias utilizadas no projeto não são necessárias para a

envoltória obter a classificação A, mas são necessárias para atender as condições de

conforto térmico com redução do consumo de energia elétrica.

Vale lembrar que conforto térmico e consumo de energia elétrica estão relacionados,

pois os materiais da envoltória interferem na carga térmica do ambiente, e na eficiência

da iluminacão natural e a iluminacão artificial também interfere na carga térmica.

Ressalta-se que as recomendacões para o conforto térmico em edificacões requeridas

para o clima da cidade do Rio de Janeiro não são atendidas nos edifícios convencionais

estudados.

Nos resultados dos estudos de caso apresentados há indícios de que os critérios adotados

no Regulamento são pouco rigorosos. Dessa forma, frente aos resultados infere-se que,

os ganhos e impactos decorrentes da etiquetagem não terão o alcance esperado, pois

estes estão relacionados à intensidade do rigor dos requisitos técnicos do Regulamento,

em particular os da envoltória, e não são considerados suficientes para fomentar a

redução significativa do consumo de energia elétrica em edificações etiquetadas; e,

também, promover melhoria no ambiente construído, no âmbito do conforto térmico,

visto que, para atender às exigências do nível mais elevado de classificação, nas

edificações estudadas na ZB8, foram suficientes medidas simples. Isso significa que o

padrão construtivo praticado está próximo do usual e, portanto não sofrerá expressiva

mudança para atender aos requisitos da etiquetagem e que a contribuição da

etiquetagem da envoltória na eficiência energética de edificações não é significativa.

205

Entretanto, para tomar esta avaliação, a respeito da severidade dos critérios, como

conclusiva e aplicável a todos os casos da ZB8 e todas as Zonas Bioclimáticas, seria

necessário uma amostra maior que representasse as edificações de todas as Zonas

Bioclimáticas. Todavia, tomando os resultados e as avaliações dos estudos de caso

apresentados e a inferência que os critérios adotados no Regulamento são pouco

restritivos, o nível A seria o mínimo recomendado como padrão dos edificos que

atendem os objetivos: de redução de consumo de energia elétrica e de emissões de CO2;

e, de conforto térmico, que um edifício eficiente deve cumprir.

No que diz respeito à pretensão de enfatizar as estratégias de projeto que podem ser

utilizadas revitalização de edifícios foi frustrada, pois se observou que as edificações

convencionais atenderam às exigências do Regulamento para classificação da envoltória

no nível A sem precisar de alterações significativas, como mencionado anteriormente.

No que se refere ao problema e a hipótese formulada para este trabalho mostra que um

Regulamento Energético pode conferir eficiência térmica e enérgetica ao ambiente

construido, porém no caso especifico do RTQ-C, para que este promova mudanças

significativas e esperadas no consumo de energia elétrica e conforto térmico das

edificacões e por conseguinte no padrão arquitetônico corrente, considerando a ZB8,

será necessário que os critérios adotados no Regulamento se tornem mais rigorosos.

Pondera-se que a contribuição da etiquetagem na eficiência energética das edificações,

por meio do Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de

Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C) não é significativa. E, sendo

assim, ressalta-se que para a hipótese do trabalho ser validada, os critérios do

Regulamento deverão ser revistos no sentido de torná-los mais restritivo, a exemplo do

que ocorreu na experiencia internacional.

206

Avalia-se que mesmo com critérios fracos, serão necessárias iniciativas e políticas

voltadas para o treinamento de profissionais projetistas, informação endereçada aos

usuários, construtores, proprietários, comércio e indústria, como também, incentivos

financeiros para reduzir as barreiras e permitir que a etiquetagem atinja um maior

número de edificações na fase em que o Regulamento é um instrumento voluntário de

eficiência energética.

Também acredita-se na relevância da avaliação dos impactos do processo de

etiquetagem considerando as dimensões sociais, ambientais, tecnológicas e econômicas.

Nota-se que o trabalho apresenta limitações, estando estas relacionadas: ao método

utilizado para avaliação – método prescritivo, pois este não fornece o consumo de

energia elétrica; a ausência da viabilidade econômica das alternativas para melhoria do

nível de classificação; à lacuna da determinação do consumo de energia elétrica com as

alternativas propostas; e ao pequeno número de edificações estudadas.

Acredita-se que os resultados de outras pesquisas se somariam e complementariam os

apresentados nesta tese, pois se considera que esta representa o inicio da avaliação

crítica necessária para que o Regulamento torne-se futuro mais abrangente e restritivo e

adequado ao caso brasileiro. Portanto, propõem-se alguns trabalhos que poderão ser

desenvolvidos futuramente, quais sejam:

1. Uso da simulação, utilizando software adequado nos estudos de caso

apresentados neste trabalho e outros casos, para determinar o consumo de

energia elétrica para cada alternativa de envoltória e respectivo custo-

benefício;

2. Aplicação do RTQ-C em diferentes tipologias e características arquitetônicas

alcançando todas as Zonas Bioclimáticas (ZB) do Brasil;

3. Análise crítica das equações usadas no Regulamento;

4. Identificação de padrão construtivos eficiente mínimo para cada ZB;

207

5. Identificação potencial de economia de energia elétrica dos edifícios, conforme

tipologia e características arquitetônicas;

6. Construção de metodologia para avaliação da eficácia e da efetividade do

processo, considerando as dimensões econômicas, sociais, ambientais e

tecnológicas;

Para finalizar ressalta-se a importância do regulamento energético de edificações no

caso brasileiro, pois este promoverá um novo olhar da arquitetura colocando-a no

contexto da eficiência energética; dos projetos, edificações e cidades sustentáveis; do

planejamento energético e ambiental; e da sociedade de baixo carbono.

208

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A CONCEPÇÃO ARQUITETÔNICA PARA A EFICIÊNCIA...

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