Porposta de retrofit para o sistema de iluminação de uma … · 2016-03-04 · Tabela 17 –...

BÁRBARA DE OLIVEIRA SFEIR

Porposta de retrofit para o sistema deiluminação de uma Edificação Pública Federal

Londrina

16 de fevereiro de 2016


Porposta de retrofit para o sistema de iluminação de

uma Edificação Pública Federal

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado aoDepartamento de Engenharia Elétrica da Uni-versidade Estadual de Londrina, como requisitoparcial à conclusão do Curso de Graduação emEngenharia Elétrica.

Orientador: Profa Me Juliani Chico Piai

Londrina16 de fevereiro de 2016


Porposta de retrofit para o sistema de iluminação deuma Edificação Pública Federal

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado aoDepartamento de Engenharia Elétrica da Uni-versidade Estadual de Londrina, como requisitoparcial à conclusão do Curso de Graduação emEngenharia Elétrica.

Profa Me Juliani Chico PiaiOrientador

Prof Dr Ernesto Fernando FerreyraRamírez

Coordenador de TCC

Profa Dra Silvia Galvão de Souza CervantesMembro da Banca Examinadora

Profa Dra Thalita Gorban Ferreira GiglioMembro da Banca Examinadora

Dedico este trabalho a Deus, sem o qual eu não teria forças para esta longa jornada, a minha

mãe e ao meu noivo, por, sem hesitar, acreditarem e confiarem no meu potencial para a

realização deste sonho.

Agradecimentos

Agradeço à minha mãe que nunca hesitou em investir em uma boa educação para mim,sempre me apoiando em todas as decisões e sendo minha maior admiradora e incentivadora eme ensinando a fazer tudo com muito amor, dedicação e honestidade.

Ao meu pai, por ter me passado o amor e aptidão pelas ciências exatas além de meproporcionar o privilégio de poder realizar meu sonho provendo todo o apoio necessário, commuito amor e paciência.

Ao meu noivo Stellio, por todo o amor, suporte e dedicação, por ter me aguentado tantasnoites em claro, estressada e sensível, sendo sempre meu ombro pra chorar, e me mostrando quetudo ficaria bem, afinal "não há você sem mim, e eu não existo sem você".

A minha orientadora Juliani Chico Piai por ser uma grande inspiração de uma mulherbem-sucedida e por sempre ter se mostrado presente, dando todo o suporte necessário para obom desenvolvimento do trabalho.

A Delegacia da Receita Federal do Brasil em Londrina-PR por permitir o acesso aoedifício.

A toda a minha família, em especial a minha tia Marri, que já não está mais entre nós,mas como minha segunda mãe, sempre teve participação essencial em todos os momentos daminha vida.

A minha melhor amiga, Suzana, por todas os dias, noites, semanas e meses de estudoe trabalho duro, sem se afastar em nenhum momento, sempre me apoiando e animando nosmelhores e piores momentos.

Aos meu amigos Noemi, Havena, Carol, Play, Nery, Bafo, Ricardo por todo o apoio emtodos os sentidos da vida, me mostrando que a família não é só a de sangue.

A todos os meus amigos de São Paulo, Santo Antônio e Curitiba, sem os quais eu nãoestaria onde estou hoje, e não teria descoberto meus sonhos.

“A felicidade às vezes é uma bênção, mas geralmente é uma conquista.”

(Paulo Coelho)

ResumoDado o momento de crise energética vivido pelo Brasil, com uma matriz predominantementehídrica e condições meteorológicas desfavoráveis, surge a necessidade de se adaptar aos re-cursos disponíveis. Este trabalho concentra-se na qualidade do uso final de energia elétricapara amenizar o problema. Realizou-se o diagnóstico energético do sistema de iluminação doedifício da Delegacia da Receita Federal do Brasil, localizado na cidade de Londrina-PR. Anecessidade do estudo, bem como a escolha da edificação foram motivadas pela publicaçãoda Instrução Normativa n𝑜2 de 04 de Junho de 2014, que torna obrigatória a classificação dosedifícios públicos federais, em construção ou em caso de retrofit, no Programa Nacional deEtiquetagem de Edificações. Pôde-se observar através das condições atuais da edificação que,além de não se classificar em nenhum nível da Etiqueta Nacional de Conservação de EnergiaElétrica (ENCE), não atendem aos requisitos da norma NBR ISO/CIE 8995-1:2013 que regeas condições mínimas necessárias para iluminação em ambientes de trabalho. Diante dessasinconformidades, utilizou-se o software DIALux R○ para a realização de uma proposta de retro-

fit. Assim, recomendou-se a substituição das lâmpadas fluorescentes que compõe os ambientespor LEDs. A solução proposta, além de economicamente viável, com um período de payback

menor que 8 anos, atendeu a norma e regras de classificação de eficiência energética da ENCE,atingindo nível B.Palavras-chaves: Eficiência Energética, Etiquetagem de Edificações, DIALux R○.

AbstractGiven the present moment of energetic crisis seen in Brazil, facing a dry period and having its

main energy matrix based on hydroelectricity, arises a necessity to adapt to the use of natural

resources available. This paper focused on the quality of the end use of electricity so can prob-

lem can be eased. An analysis of the energy consumption of a lighting system from a floor of

a Police Station building of the Internal Revenue Service of Brazil (Receita Federal do Brasil),

located in the city of Londrina-PR was made. The need of this study is given by a Legal Federal

Instruction n𝑜2 of 2014 June 14, which requires the classification of federal buildings in the

National Labelling Program for Buildings in case of construction or retrofit. It was observed

that the building conditions make it impossible to classify the area in any of the standard levels

of energy efficiency of the label as well as did not meet the standard requirements for lighting in

the workplace given by the ISO norm NBR ISO/CIE 8995-1:2013. Due to the nonconformities,

the DIALux R○ simulation software was used to do the retrofit proposition, recommending the

replacement of existing fluorescent lamps for LEDs. The proposed solution was economically

feasible, leading to a payback time lower then 8 years and met the norm ISO and respected the

ENCE classification rules, reaching level B.

Key-words: Energy Efficiency, Labeling Buildings, DIALux R○.

Lista de ilustrações

Figura 1 – Oferta Brasileira de Energia Elétrica por Fonte. . . . . . . . . . . . . . . . 15Figura 2 – Desvio de Precipitação no Brasil entre Outubro de 2014 e Março de 2015. . 16Figura 3 – Renda Per Capita Brasileira de 2008 à 2014. . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Figura 4 – Oferta e Consumo de Energia Elétrica no Brasil. . . . . . . . . . . . . . . . 20Figura 5 – Etiqueta de Eficiência Energética para Eletrodomésticos. . . . . . . . . . . 22Figura 6 – Etiqueta de Eficiência Energética para edificações comerciais, públicas e de

serviço. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Figura 7 – Edifício da Delegacia da Receita Federal do Brasil de Londrina-PR. . . . . 25Figura 8 – Checklist para a coleta de dados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Figura 9 – Luxímetro Digital Modelo LD-209. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Figura 10 – Área retangular com fontes de luz em padrão regular, espaçadas simetrica-

mente em fileiras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29Figura 11 – Sala de atendimento da Delegacia da Receita Federal do Brasil Londrina-PR. 36Figura 12 – Gabinete do Delegado Geral da Delegacia da Receita Federal do Brasil

Londrina-PR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Figura 13 – Vista lateral da sala de atendimento projetada utilizando o DIALux. . . . . . 37Figura 14 – Vista superior plana da sala de atendimento projetada utilizando o DIALux. 38Figura 15 – Vista lateral do gabinete do Delegado geral projetada utilizando o DIALux. . 38Figura 16 – Vista superior plana o gabinete do Delegado geral projetada utilizando o

DIALux. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39Figura 17 – Curva de distribuição luminosa plana da luminária com aletas brancas. . . . 39Figura 18 – Curva de distribuição luminosa plana da luminária com aletas refletoras. . . 40Figura 19 – Avaliação do consumo energético do sistema atual de iluminação para a Sala

de Atendimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Figura 20 – Avaliação do consumo energético do sistema atual de iluminação para o

Gabinete do Delegado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Figura 21 – Vista superior plana da sala de atendimento após aplicação da proposta. . . . 42Figura 22 – Avaliação do consumo energético do sistema proposto de iluminação para a

Sala de Atendimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43Figura 23 – Avaliação do consumo energético do sistema proposto de iluminação para o

Gabinete do Delegado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43Figura 24 – Fluxo de caixa e curva de retorno do investimento. . . . . . . . . . . . . . . 48

Lista de tabelas

Tabela 1 – Condições luminosas em ambientes de trabalho (ABNT, 2013). . . . . . . . 27Tabela 2 – Limite máximo aceitável de densidade de potência de iluminação (DPIL)

para o nível de eficiência pretendido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Tabela 3 – Densidade de potência instalada no subsolo da Delegacia da Receita Federal

do Brasil Londrina-PR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Tabela 4 – Densidade de potência instalada no piso térreo da Delegacia da Receita Fe-

deral do Brasil Londrina-PR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Tabela 5 – Densidade de potência instalada no primeiro andar da Delegacia da Receita

Federal do Brasil Londrina-PR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Tabela 6 – Densidade de potência instalada no segundo andar da Delegacia da Receita

Federal do Brasil Londrina-PR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Tabela 7 – Potência máxima (W) para cada nível de Eficiência Energética na edificação 34Tabela 8 – Iluminância no subsolo da Delegacia da Receita Federal do Brasil Londrina-

PR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Tabela 9 – Iluminância no terreo da Delegacia da Receita Federal do Brasil Londrina-PR. 34Tabela 10 – Iluminância no primeiro andar da Delegacia da Receita Federal do Brasil

Londrina-PR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Tabela 11 – Iluminância no segundo andar da Delegacia da Receita Federal do Brasil

Londrina-PR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Tabela 12 – Densidade de potência instalada no subsolo da Delegacia da Receita Federal

do Brasil Londrina-PR com aplicação da proposta. . . . . . . . . . . . . . . 44Tabela 13 – Densidade de potência instalada no piso térreo da Delegacia da Receita Fe-

deral do Brasil Londrina-PR com aplicação da proposta. . . . . . . . . . . . 44Tabela 14 – Densidade de potência instalada no primeiro andar da Delegacia da Receita

Federal do Brasil Londrina-PR com aplicação da proposta. . . . . . . . . . 44Tabela 15 – Densidade de potência instalada no segundo andar da Delegacia da Receita

Federal do Brasil Londrina-PR com aplicação da proposta. . . . . . . . . . 45Tabela 16 – Consumo de energia elétrica anual no subsolo da Delegacia da Receita Fe-

deral do Brasil Londrina-PR agora e após a aplicação da proposta. . . . . . 45Tabela 17 – Consumo de energia elétrica anual no subsolo da Delegacia da Receita Fe-

deral do Brasil Londrina-PR agora e após a aplicação da proposta. . . . . . 46Tabela 18 – Consumo de energia elétrica anual no primeiro andar da Delegacia da Re-

ceita Federal do Brasil Londrina-PR agora e após a aplicação da proposta. . 46Tabela 19 – Consumo de energia elétrica anual no segundo andar da Delegacia da Re-

ceita Federal do Brasil Londrina-PR agora e após a aplicação da proposta. . 46Tabela 20 – Dados de fluxo de caixa para análise financeira da proposta. . . . . . . . . . 47

Tabela 21 – Valor Presente Líquido e Taxa Interna de Retorno para a proposta. . . . . . 48

Lista de abreviaturas e siglas

EE Eficiência Energética

ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica

BEN Balanço Energético Nacional

ENCE Etiqueta Nacional de Conservação de Energia

PROCEL Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica

NBR Norma Brasileira

INMETRO Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia

PBE Programa Brasileiro de Etiquetagem

IEA International Energy Agency (Agência Internacional de Energia)

IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

DPI Densidade de Potência de Iluminação

DPIL Densidade de Potência de Iluminação Limite

LED Light Emissor Diode (Diodo Emissor de Luz)

TMA Taxa Mínima de Atratividade

VPL Valor Presente Líquido

TIR Taxa Interna de Retorno

BCB Banco Central do Brasil

EPE Empresa de Pesquisa Energética

RTQ Requisitos Técnicos da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética deEdifícios Comerciais, de Serviços e Públicos

Sumário

1 INTRODUÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2 REVISÃO BIBLIOGRAFICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.1 Situação Energética Nacional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.2 Eficiência Energética . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.3 Uso da Energia Elétrica em Edificações . . . . . . . . . . . . . . . . 192.3.1 Uso da Energia Elétrica em Edificações Públicas . . . . . . . . . . . . 212.4 Programa Brasileiro de Etiquetagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212.4.1 RTQ-C: Sistema de Iluminação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3 METODOLOGIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.1 Coleta de Dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.1.1 Condições de Iluminância . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.1.2 Densidade de Potência Instalada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293.2 O Software DIALux R○ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.1 Condições Atuais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.1.1 Densidade de Potência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.1.2 Condições de Iluminância . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344.1.3 Simulações com o DIALux R○ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364.2 Proposta de Retrofit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414.2.1 Densidade de Potência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444.2.2 Análise Financeira da Proposta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

5 CONCLUSÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

REFERÊNCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

13

1 IntroduçãoO Brasil esta vivendo novamente nos últimos anos um período de crise energética. Com

uma matriz predominantemente hídrica, cerca de 65% de toda a energia gerada, o clima vem semostrando desfavorável para a situação energética. Os períodos de maior incidencia de chuvasforam substituídos por períodos de estiagem, prejudicando e diminuindo a capacidade de ge-ração das grandes usinas. Paralelamente, a demanada de energia aumenta. Este fator tem duasprincipais motivações, o aumento da população no país, bem como o aumento da sua rendaper capita. O aumento da renda gera uma necessidade maior por conforto, com maior poderfinanceiro a aquisição de eletrodomésticos, condicionadores de ar e outros bens que demandamenergia elétrica elevam-se.

Atualmente, tem-se investido principalmente no aumento da oferta de energia, comconstruções de novas usinas, e ativações de usinas construídas para emergências. Isto aconteceprincipalmente porque este investimento é predominantemente governamental. Porém existemalguns problemas com este método, o primeiro, ligado a ativações das usinas termoelétricas.Estas usinas foram construídas para funcionar apenas alguns meses por ano, porém, no ano de2015 não ficaram inativas em período algum. O problema é que este é um tipo de energia de altocusto, prejudicando o consumidor final da energia, sofrendo financeiramente com o aumento docusto da energia. Já a construção de novas usinas, por muitas vezes possuem características defalta de planejamento, uma vez que são construídas longe dos grandes centros, pecisando dealto investimento em linhas de transmissão para trasportá-las, tornando-a mais cara.

Neste momento uma solução muito prudente é pensar em amenizar o problema atravésde medidas de Eficiência Energética (EE) no uso final, para o controle da demanda. Comoincentivo, foram tomadas medidas para a contenção do consumo energético e a racionalizaçãoda energia, como a institucionalização do Programa Brasileiro de Etiquetagem que obriga aexibição nos equipamentos do seu nível de EE. Mais tarde o programa foi expandido, chegandonas edificações comerciais, públicas e de serviços com a Etiqueta Nacional de Conservação deEnergia (ENCE)que avalia a eficiência da edificação em três quesitos: envoltória, iluminação econdicionamento de ar.

Buscando a redução no consumo de energia elétrica, publicou-se uma Instrução Nor-mativa, em 04 de junho de 2014, estabelecendo o uso da Etiqueta Nacional de Conservação deEnergia (ENCE) nos projetos e respectivas edificações públicas federais novas ou que recebamretrofit, uma vez que elas são responsáveis por grande parte da energia elétrica consumida.

Com base na Instrução Normativa citada, o presente trabalho tem como objetivo avaliaro sistema de iluminação do ponto de vista da densidade de potência, bem como das condiçõesluminosas para o ambiente de trabalho, no edifício da Delegacia da Receita Federal do Brasil,órgão do governo responsável pela administração dos tributos federais e controle aduaneiro,localizado em Londrina-PR. Além disso, propõe-se a classificar o sistema nos níveis de EE daENCE e recomendar uma nova configuração em lâmpadas LED, melhorando o uso de energia

Capítulo 1. Introdução 14

elétrica no edifício.Em um primeiro momento foram analisadas as condições luminosas do ambiente que,

por se tratar de um ambiente de trabalho deve se ajustar a norma NBR ISO/CIE 8995-1:2013,para isso foram realizadas medições com o uso de um Luxímetro. Além disso, analisaram-setambém as condições da densidade de potência da iluminação (W/m2), bem como todos oscritérios necessários para a classificação de uma edificação nos níveis de eficiência da ENCE.

A partir daí, utilizando o software DIALux R○ recomendado pelo Programa Nacional deConservação de Energia Elétrica (PROCEL), foram realizadas simulações para que o sistemase adaptasse tanto à norma de iluminação em ambientes de trabalho quanto aos níveis ade-quados na ENCE. Por fim, as simulações também possibilitaram a realização de um estudo deviabilidade econômica da proposta.

O trabalho apresenta primeiramente uma revisão bibliográfica sobre a situação ener-gética nacional, o conceito de eficiência energética, o uso da energia elétrica em edificaçõese o Programa Brasileiro de Etiquetagem. Na sequência, o método utilizado para a coleta dosdados em campo e o uso do software DIALux R○ são descritos. No capítulo 4 são tratados osresultados obtidos em termos de densidade de potência e condições de iluminância, a propostade readequação e sua análise financeira. O capítulo 5 traz a conclusão seguido das referênciasbibliográficas.

15

2 Revisão Bibliográfica

2.1 Situação Energética Nacional

A matriz energética exprime o quadro de geração de energia de um país. Atualmente,diferente da maioria das matrizes energéticas mundiais que queimam combustíveis fósseis paragerar eletricidade, o Brasil dispõe de uma matriz energética de origem predominantemente re-novável (EPE, 2015). De origem não renovável, as termoelétricas a gás natural representam asegunda maior parcela na matriz (EPE, 2015).

Nos últimos anos as fontes alternativas, como a eólica, vem recebendo muito investi-mento e notoriedade, obtendo um crescimento de cerca de 85.6 % no último ano (EPE, 2015).Porém, como pode ser observado na Figura 1, cerca de 65 % da energia elétrica produzida atu-almente pelo país é proveniente de fontes hídricas. O grande uso desse tipo de geração pode serexplicado devido à grande extensão do país unida ao seu alto potencial hídrico, além de ser umtipo de energia limpa e renovável.

Figura 1 – Oferta Brasileira de Energia Elétrica por Fonte.

Fonte: (EPE, 2015)

Com as recentes mudanças climáticas a geração de energia por fontes hídricas vemse mostrando muito intermitente e com isso a sua predominância tem diminuido. Em 2001,se tornou público no país um primeiro cenário da crise do setor elétrico, que fez crescer apreocupação com a economia desta fonte. Nos anos de 2014 e 2015, novamente a situação se

Capítulo 2. Revisão Bibliografica 16

mostrou extremamente crítica, uma vez que no período que geralmente o país possui a maiorconcentração de chuvas, entre os meses de Outubro e Março, foi substituído por um período deestiagem, como mostrado na Figura 2. A partir daí, anexo às temperaturas registradas cada vezmais elevadas, racionamentos e apagões de energia se tornaram novamente possibilidades reais.

Figura 2 – Desvio de Precipitação no Brasil entre Outubro de 2014 e Março de 2015.

Fonte: Instituto Nacional de Metereologia (INMET)

Paralelamente, a demanda de energia vem aumentando considerávelmente nos últimosanos. Este fato pode ser explicado a partir do crescimento da renda per capita do Brasil, queentre os anos de 2008 e 2014 foi de mais de 65% (IBGE, 2015), como pode ser observado naFigura 3. Este fato, acarreta em um aumento na qualidade de vida da população o que traz umaumento do consumo de energia elétrica per capita, e também ocasiona um alto crescimentona eletrificação do país. Aliado a este fator, tem-se também o aumento populacional natural,que no Brasil é cerca de 1% ao ano e tende a crescer, uma vez que a expectativa de vida dapopulação aumentou muito.

Figura 3 – Renda Per Capita Brasileira de 2008 à 2014.

Fonte: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE)


Isso tudo mostra que uma solução para a situação energética atual do país deve serencontrada. A opção que tem sido mais utilizada atualmente no país é o aumento da oferta, po-rém, muits vezes sem o planejamento adequado, se tornando de forma oposta, em um agravantepara a situação atual, uma vez este investimento poderia ser direcionado a outros projetos comcapacidade de aliviar a situação. Ao longo dos últimos anos, iniciou-se a construção de umagrande diversidade de usinas, porém, por muitas vezes os locais onde são realizadas não levamem conta um dos fatores mais importantes para a resolução do problema, ou seja,a localizaçãoonde a necessidade de energia a ser gerada é prioritária.

Assim as construções são realizadas em locais inacessíveis e longe dos grandes centros,dificultando e muitas vezes atrasando a conclusão dessas obras. Além disso, não são aliadas aconstruções de linhas de transmissão para levar a energia para os locais mais populosos.

Além disso, existem outras barreiras para a expansão da oferta de energia elétrica. Porexemplo, as grandes usinas de energia tentam controlar o mercado, mantendo os preços daenergia baixos artificialmente quando os custos de geração sofrem um grande aumento. Estefator traz para o país a cultura de que apenas grandes concessionárias podem fornecer energia dequalidade a baixo preço, o que tende a prejudicar o aumento da co-geração com pequenas usinashidrelétricas bem como outros tipos de energia de menor impacto (HOLLANDA; ERBER,2009).

Deve ser levado em conta também que, a expansão da produção, aumentando o nú-mero de usinas e investindo em energias alternativas pode trazer um altíssimo custo monetárioe ambiental. Por isso, o país precisa manter seu desenvolvimento, porém de forma sustentável,levando em conta o equilíbrio ecológico e a preservação da qualidade de vida da população.Este desenvolvimento sustentável deve atender às necessidades atuais, sem comprometer a qua-lidade de vida e o desenvolvimento de gerações futuras, ou seja, sem que haja o esgotamento derecursos (BCSD, 2005). Isso torna o controle da demanda, através de alternativas de eficiênciaenergética, uma forma muito eficiente de controlar a crise de uma maneira sustentável, fazendoum uso mais consciente e inteligente da energia já disponível.

2.2 Eficiência Energética

Uma das principais preocupações atuais é o desenvolvimento combinado da oferta e deopções de gerenciamento da demanda para oferecer serviços de energia a custos ambientais esociais mínimos (JANNUZZI; SWISHER, 1997), ou seja, todas as partes envolvidas devem teruma função específica e definida afim do uso eficiente da energia sem que haja alteração noconforto da população.

Este planejamento está se mostrando cada vez mais necessário no país, não só pela criseenergética nacional, mas principalmente pelas consequências ambientais, como a poluição locale o aumento crescente de gases de efeito estufa em uma escala global (JANNUZZI; SWISHER,1997). Em 2013, estimava-se que a Eficiência Energética (EE) poderia contribuir com quase


50% da mitigação de emissão de gases de efeito estufa (IEA, 2015).A EE pode ser definida como uma usina virtual, é a energia que se deixa de consumir,

ou seja, mede a qualidade no uso da energia. Desta forma é necessário que existam conceitose indicadores que mostrem como ela está sendo aproveitada, e qual é a quantidade disponí-vel (JANNUZZI, 2014). Seu aproveitamenro é definido como a relação entre a quantidade deenergia final utilizada e do bem produzido ou do serviço realizado (EPE, 2010).

A EE pode ser usada como um artifício como qualquer tipo de energia, sendo maiseconômica que a ativação das usinas termoelétrixas, por exemplo. Porém é geralmente di-vulgada em grande escala apenas em momentos de crise, como o que é vivido no país nessemomento. Ela mereceu destaque mundial, em um primeiro momento, devido aos grandes au-mentos no preço do petróleo dos anos 1970, quando foi constatado que o uso das reservas derecursos fósseis teria custos crescentes, tanto economicamente quanto ambientalmente (JAN-NUZZI; SWISHER, 1997), de forma que o modo de consumo de energia da época não teriacomo ser mantido. Nacionalmente, houve um crescimento mais abrupto da divulgação e utili-zação dos recursos de EE devido a crise energética vivida em 2001, quando percebeu-se que adependência da qualidade de vida do consumidor em relação a energia elétrica não poderia seralterada, então uma solução deveria ser tomada.

A qualidade da energia e o modo de utilização de usuário final desta, são fatores essen-ciais para a EE. Assim, pode-se categorizar a EE de três formas: na oferta, na demanda ou usofinal e por fim, relacionada ao comportamento dos consumidores (JANNUZZI, 2014).

Na categoria da oferta da energia, o nível de eficiência energética pode aumentar aeficiência na conversão da energia primária (fonte de energia natural) em energia secundária(fonte de energia processada). Essa categoria, não necessita de muito estímulo, uma vez quecom a melhoria de seu rendimento há um aumento dos lucros.

A categoria da demanda, residencial, comercial e industrial, é a que possui maior po-tencial de EE. Porém é mais difícil de ser aplicada, uma vez que possui alto custo para quesejam realizadas trocas de equipamentos como eletrodomésticos ou inclusão de novas tecnolo-gias como a fotovoltaica. Por isso, muitas vezes são utilizados instrumentos legislativos para aregulação, ou até mesmo incentivos fiscais, garantindo o uso de tecnologias dentro do consumoenergético com um padrão cada vez menor.

A última categoria da eficiência energética é a que está relacionada ao comportamentodo consumidor. Esta se mostra essencial, pois decisões relacionadas a forma com que os equi-pamentos e a energia elétrica, de uma forma geral, são utilizados tem extrema importância parao aumento do nível de EE.

Como dito anteriormente, o Brasil tem concentrado seu planejamento para remediara crise energética principalmente visando um aumento da oferta, tentando atender o elevadoaumento da demanda, porém, deve-se levar em consideração o tempo necessário para tal. Mascomo este investimento parte do governo e não do consumidor, sua implementação é maisfacilmente disseminada. O controle do consumo das duas últimas categorias de EE se mostra


cada vez mais eficiente para a situação, porém, é necessário que sejam implementadas políticasgovernamentais para sua viabilização econômica.

De uma forma geral, a categoria relacionada ao comportamento do consumidor podeser otimizada, uma vez que a população deve ser educada para que faça o uso mais eficiente daenergia. Ações simples como a substituição de lâmpadas incandescentes por fluorescentes ouLED, o desligamento de eletrodomésticos das tomadas durante viagens, uso correto do aquece-dor solar, controle no tempo de banho, entre outras atitudes podem fazer uma grande diferençano setor.

Na categoria da demanda, diversas ações vêm sendo tomadas pelos governos ao longodos anos. No Brasil, a primeira ação relacionada a eficiência energética realizada foi a imple-mentação do horário de verão, com o objetivo de aproveitar o máximo possível a luz natural.Foi realizada pela primeira vez no verão de 1931-1932, em um primeiro momento de forma es-porádica, porém no verão de 1985-1986 foi implementado de forma permanente. Esta medidafaz com que a demanda de energia diminua até 5 vezes no horário de maior consumo, das 18às 21 horas. Paralelamente, em 1985, o governo federal criou o Programa Nacional de Conser-vação de Energia Elétrica (Procel), executado pela Eletrobrás, com o objetivo de promover aracionalização do consumo de energia elétrica.

Além disso, outras medidas foram tomadas para esta categoria, como programas para aconscientização quanto ao uso de energia, quando a ANEEL determinou que as concessionáriasde energia devem destinar no mínimo 1 % do seu faturamento anual bruto para ações quetenham por objetivo o combate ao desperdício de energia elétrica (ANEEL, 2015). Um dosprincipais programas atuais para a demanda é o projeto de eficientização de consumidores baixarenda que existe desde 2008, quando a ANEEL determinou que 50 % desses recursos devemser direcionados ao benefício de consumidores residenciais com baixa renda – que possuemconsumo médio mensal de até 220kWh (ANEEL, 2015). Esse projeto visa realizar ações quereduzam o desperdício de energia, beneficiando o consumidor, que perceberá uma diferençaatravés do fator econômico, e principalmente a situação energética nacional.

Com o aumento da preocupação com a EE, e como consequência o aumento do númerode projetos governamentais para o uso eficiente da energia elétrica, eles passaram a ser divididose aplicados separadamente às principais áreas de consumo. As edificicações correspondem auma alta parcela do consumo de energia nacional, por isso, programas específicos foram criadospara aumentar sua EE.

2.3 Uso da Energia Elétrica em Edificações

No Brasil, o consumo energético em edificações responde a um valor significativo decerca de 50 % do consumo total de energia elétrica (EPE, 2015).

O processo para regulamentação do uso de energia elétrica em edificações iniciou-seem 2001, após a crise, com a criação da Lei n𝑜 10.295, que diz respeito a Política Nacional


de Conservação e Uso Racional de Energia. Entre outras medidas, a lei definiu que o PoderExecutivo deveria desenvolver mecanismos que promovessem a eficiência energética nas edifi-cações construídas a partir de então, bem como definir níveis máximos de consumo de energia,ou mínimos de eficiência energética, de máquinas e aparelhos fabricados ou comercializadosno País. Então, em dezembro do mesmo ano, o Decreto n𝑜 4059 a regulamentou. Esse fato,trouxe a necessidade de indicadores técnicos e regulamentação específica para que estes níveispudessem ser avaliados. O Decreto criou o Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de EficiênciaEnergética (CGIEE) para equipamentos e, para edificações, o Grupo Técnico para Eficientiza-ção de Energia nas Edificações (GT-Edificações) para regulamentar e elaborar procedimentospara avaliação da eficiência energética em qualquer edificação construída no Brasil.

A energia consumida em edificações geralmente é dividida em três setores: residencial,comercial e público. Nos setores público e comercial, o consumo de energia é muito influenci-ado pela alta quantidade de calor gerado no interior do edifício, devido a grande concentraçãode pessoas e lâmpadas. Com isso, a iluminação artificial e o sistema de condicionamento de arsão os principais consumidores de energia do setor, representando aproximadamente 70% doconsumo da categoria (PROCEL, 2015). Desta forma, é necessário unir os sistemas naturais eartificiais para que as condições continuem propícias com o uso consciente.

Como pode ser observado na Figura 4, em 2014, os setores residencial, comercial epúblico utilizaram, respectivamente, 21.2%, 14.5% e 6.8% da eletricidade consumida. Estesvalores representam 42.5% do total de energia consumida no país, então políticas para o au-mento no nível de eficiência energética em edificações causam uma redução significativa nademanda de energia elétrica nacional.

Figura 4 – Oferta e Consumo de Energia Elétrica no Brasil.

Fonte: (EPE, 2015)


2.3.1 Uso da Energia Elétrica em Edificações Públicas

Apesar de o setor público representar uma pequena parcela da demanda de energia,cerca de 1,5%, corresponde a uma parcela significativa no consumo total de energia elétricado país como mostrado anteriormente. No setor, a maior parcela do consumo de energia écaracterizada pelo uso de condicionamento de ar, representando 48% do consumo, seguida pelouso da iluminação artificial, representando 23% do consumo (LAMBERTS; DUTRA, 2014).

Edificações públicas são imóveis construídos ou adaptados com recursos públicos paraexercício de atividade administrativa ou para a prestação de serviços públicos, tais como prédiosadministrativos, e outras instituições ou associações de diversos tipos (PBE, 2015). Porém,grande parte dessas edificações são antigas, e apresentam grande desperdício de energia. Estasedificações geralmente possuem equipamentos eletrônicos antigos que não atendem as normasatuais de eficiência energética, bem como tecnologias construtivas que permitam um melhoruso da energia com o mesmo conforto dos usuários.

Pensando nisso, soluções devem ser providas para essas edificações desde a fase do pro-jeto arquitetônico, passando pela construção, até a utilização final. Para tal, a instrução norma-tiva N𝑜 02, de 04 de junho de 2014, publicada no Diário Oficial da União, autuou novas regraspara a aquisição de aparelhos consumidores de energia pela Administração Pública Federale, principalmente, inseriu o uso obrigatório da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia(ENCE) nos projetos de novas edificações federais, ou edificações que recebam retrofit.

2.4 Programa Brasileiro de Etiquetagem

A etiquetagem ganhou foco quando foi criado o Programa Brasileiro de Etiquetagem(PBE), com sua atuação na área de produtos consumidores de energia, que antes era restrito àárea automotiva. Para produtos consumidores de energia produzidos no país, o programa visaprover os consumidores de informações que lhes permitam avaliar e aperfeiçoar o consumode energia dos equipamentos, selecionando assim, produtos de maior eficiência em relaçãoao consumo, possibilitando economia nos custos de energia. Para isto, o PBE atua através dautilização de etiquetas, como mostrada na Figura 5, com o objetivo de alertar o consumidorquanto a eficiência energética dos produtos. Além da classificação do aparelho, o selo forneceinformações relevantes, como o consumo de água em lavadoras de roupa ou a energia médiaconsumida por um aparelho de ar condicionado.


Figura 5 – Etiqueta de Eficiência Energética para Eletrodomésticos.

Fonte: Intituto Nacional de Meterologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO)

Com o sucesso do programa, alguns subprogramas foram sendo criados. Destes, se des-taca o PBE Edifica que tem como objetivo a aplicação dos conceitos de eficiência energética emedificações, reduzindo os custos operacionais na utilização dos imóveis residenciais, comerciaise públicos, seguindo a tendência mundial.

Porém, o processo de etiquetagem de edificações no Brasil ocorre de forma distinta paraedifícios comerciais e públicos e para edifícios residenciais. A previsão é que o PBE Edifica te-nha atingido a maioria das edificações até 2021 para prédios públicos, até 2026 para edificaçõescomerciais e até 2031 para edificações residenciais. (MME, 2011). A etiqueta, para todos oscasos, é concedida em dois momentos: na fase de projeto da edificação, quando ela pode seravaliada por simulação ou pelo método prescritivo, e após a construção do edifício, quandouma inspeção é feita no local. A etiquetagem para edificações residenciais é regulamentadapelo RTQ-R: Nível de Eficiência Energética para Edifícios Residenciais, que é realizada emtrês escalas – Unidade Habitacional Autônoma (UH), Edificação Multifamiliar e Áreas de UsoComum - recebendo uma etiqueta geral para cada uma delas. Nas UHs, que são casas ou aparta-mentos, são avaliados os desempenhos da envoltória e do sistema de aquecimento de água. Paraas áreas de uso comum, a avaliação é feita em relação a eficiência do sistema de iluminaçãoartificial, das bombas centrífugas e dos elevadores.

A etiqueta foi desenvolvida em uma parceria entre o INMETRO, o Ministério do De-senvolvimento, Indústria e Comércio Exterior, e o PROCEL , coordenado pelo Ministério deMinas e Energia, unido a Secretaria Executiva da Eletrobras. Edificações novas construídasde acordo com os padrões instituídos pelo programa, podem identificar uma economia de até


50%, e edificações que sofrerem reformas podem apresentar uma economia de até 30% (MME,2015).

A Etiqueta para edifícios comerciais tem como base o RTQ-C: Nível de Eficiência Ener-gética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos, que contém os quesitos necessários paraclassificação do nível de eficiência energética do edifício. Sua atribuição se dará através da ava-liação da eficiência de três sistemas: envoltória, iluminação e ar-condicionado, sendo possívelobter uma etiqueta parcial: envoltória, envoltória e iluminação e envoltória e condicionamentode ar. Neste trabalho, foi realizada a análise do quesito iluminação. Se desejado também é pos-sível avaliar outros itens da edificação que contribuem para a racionalização de energia, comouso racional de água e a utilização de inovação tecnológica, recebendo assim uma bonificaçãona classificação da ENCE.

Realizada a análise dos itens em uma das duas fases: durante o projeto e após a suaconstrução ou realização da reforma, o edifício é classificado e a etiqueta é atribuida no formatomostrado na figura 6.

Figura 6 – Etiqueta de Eficiência Energética para edificações comerciais, públicas e de serviço.

Fonte:(PBE, 2015)

2.4.1 RTQ-C: Sistema de Iluminação

A iluminação artificial é essencial para edificações públicas, pois permite um maior con-forto e salubridade para a realização do tarefas em locais distantes de janelas, ou em horáriosnos quais a iluminação natural não produzem os níveis de iluminação adequados. A eficiênciada iluminação artificial é determinada através do cálculo da densidade de potência instalada,


de acordo com as diferentes atividades exercidas pelos usuários de cada ambiente (INMETRO,2010). Quanto menor a potência utilizada, menor é a energia consumida e mais eficiente é o sis-tema. Porém, segundo a norma NBR ISO CIE 8995-1 - Iluminação de ambientes de trabalho,Parte1: Interior, existem níveis mínimos de iluminância que devem ser atendidos para cada tipode atividades. A norma especifica que uma iluminação eficiente é aquela que permite que osusuários desempenhem suas tarefas de maneira eficiente, precisa e segura sem que haja descon-forto unindo, com a mesma importância, a quantidade e a qualidade de iluminação. Portanto,para a atribuição da etiqueta neste quesito, deve ser levada em conta a união da iluminaçãonatural e artificial sem que prejudique o trabalho do usuário.

Além dos limites de densidade de potência instalado, outros fatores devem ser respei-tados para a atribuição da etiqueta com um nível de eficiência energética maior. Estes fatoressão: a divisão da iluminação em circuitos, a contribuição da luz natural para a iluminação doambiente e o desligamento automático do sistema de iluminação.

A divisão dos circuitos de iluminação é essencial para a obtenção da etiqueta com níveisde eficiência A, B ou C. Cada ambiente deve possuir pelo menos um dispositivo de controle ma-nual que tenha a capacidade de realizar o acionamento independente da iluminação do ambiente,afim de que os usuários possam controlar o uso da iluminação de acordo com suas necessidades.Se os ambientes possuirem até 250 m2, apenas um controle é necessário, para ambientes entre250 e 1000 m2, o ambiente deve ser dividido de modo que tenha um controle para cada área de250 m2, e para ambientes com áres maiores que 1000 m2 a divisão deve ser feira para que hajaum controle para cada 1000 m2 do ambiente.

A contribuição da luz natural para a iluminação do ambiente é essencial para a obtençãodos níveis de eficiência para etiqueta A e B. Ela consiste em reduzir a quantidade da iluminaçãoartificial utilizada com a contribuição da luz natural (desde que atinjam os níveis adequadosde iluminância requeridos pela norma citada anteriormente). Para tal, as luminárias localizadaspróximas a janelas ou áreas abertas devem possuir um controle manual independente do restantedo circuito de iluminação.

O desligamento automático do sistema de iluminação é essencial para a obtenção donível de eficiência para etiqueta A. Este fator consiste em evitar que ambientes desocupadosfiquem com o sistema de iluminação acionado, desperdiçando energia, este pré-requisito seaplica aos ambientes com áreas maiores que 250 m2.

25

3 MetodologiaEste estudo visa analisar a qualidade e o consumo energético do sistema de ilumina-

ção do edifício da Delegacia da Receita Federal do Brasil (Figura 7), localizado na cidade deLondrina-PR, afim de identificar e possibilitar sua classificação em um dos níveis da ENCE. Aedificação é toda envolta por brises sendo sua fachada principal à oeste e possui grande quanti-dade janelas.

Figura 7 – Edifício da Delegacia da Receita Federal do Brasil de Londrina-PR.

Fonte: Próprio Autor

Inicialmente nesta etapa, os níveis de iluminância de todos os ambientes do edifícioforam medidos e a sua adequação à norma brasileira de Iluminação em Ambientes de Trabalho(ABNT, 2013) foi analisada. Em seguida, as condições da densidade de potência da iluminação(W/m2), bem como outros critérios necessários para a obtenção da ENCE foram analisados.

A solução para os problemas encontrados foi proposta através de simulações utilizandoo software livre DIALux R○ 4.12 (DIALUX, 2014) que é recomendado pelo PROCEL.

3.1 Coleta de Dados

Para garantir que todos os dados necessários fossem coletados, bem como servir de guia,um checklist foi criado utilizando o programa Microsoft Excel, como mostrado na Figura 8. Foimontado um esboço das salas destacando o posicionamento das janelas, divisórias e luminárias,bem como a forma de acionamento destas, além de fotos de cada quadrante especificado nochecklist que será análisado ao longo deste capítulo.

Capítulo 3. Metodologia 26

Figura 8 – Checklist para a coleta de dados.


3.1.1 Condições de Iluminância

Por se tratar de um ambiente de trabalho, o edifício deve obedecer a Norma Brasileiraque rege as condições luminosas em ambientes de trabalho - ABNT NBR ISO/CIE 8995-1 de21 de março de 2013 (ABNT, 2013). Segundo ela, de acordo com cada tarefa ou atividade


realizadas em determinados ambientes, são determinadas as condições mínimas de iluminância(Em), Ofuscamento (UGRL) e Índice de Reprodução das Cores (Ra). Segundo as atividadesrealizadas no edifício analisado, as condições mínimas estão apresentadas na Tabela 1.

Tabela 1 – Condições luminosas em ambientes de trabalho (ABNT, 2013).

Tipo de ambiente, tarefa ouatividade Em UGRL Ra

Escrever, teclar, ler, processardados 500 19 80

O índice de reprodução de cores pôde ser obtido através dos modelos de lâmpadasencontrados nos ambientes analisados. Porém, o ofuscamento é dificilmente obtido através demedições. Por este motivo, utilizou-se o software livre DIALux R○ para simular as condições doambiente, verificar o atendimento a norma e propor uma solução energeticamente eficiente.

A iluminância média (𝐸𝑚)[lux] é a densidade de luz necessária para uma determinadatarefa visual (COSTA, 2006), e é definida como a razão entre o fluxo luminoso incidente emuma superfície e a área que deseja-se analisar.

A coleta de dados de iluminância foi realizada de outubro de 2014 a fevereiro de 2015.Utilizou-se como base a norma para Verificação de Iluminância de Interiores - NBR5382/1985(ABNT, 1985), que orientava a verificação da iluminância medida em lux em áreas retangu-lares, através da iluminância média sobre um plano horizontal. Esta norma foi cancelada em2013 e substituída pela ABNT NBR ISO/CIE 8995-1. Infelizmente os dados já haviam sidocoletados quando surgiu o alerta, em novembro de 2015, sobre o cancelamento da norma, im-possibilitando novas medidas. De acordo com norma (ABNT, 2013), a malha de cálculo paradeterminar a iluminância depende do tamanho e da forma da superfície de referência, da geome-tria do sistema de iluminação da distribuição da intensidade luminosa das luminárias utilizadas,da precisão requeridas e das quantidades fotométricas a serem avaliadas. O tamanho da malharecomendado para salas e zonas de salas é dado por

𝑝 = 0.2 * 5𝑙𝑜𝑔10𝑑, (3.1)

onde 𝑝 é o tamanho da malha (m) e 𝑑 a maior dimensão da superfície de referência (m). Onúmero de pontos 𝑛 é estabelecido pelo número inteiro mais próximo da relação 𝑑 para 𝑝.As superfícies retangulares são subdivididas em pequenos retângulos, com pontos de cálculoem seu centro e, sua média aritmética fornece a iluminância média. Se a superfície de cálculopossuir uma relação entre largura e comprimento entre 0.2 e 0.5, o tamanho da malha e o númerode pontos podem ser determinados com base na maior dimensão da área, caso contrário, a menordimensão deve ser tomada como base para que se estabeleça o espaçamento entre os pontos damalha. Se o ambiente não possuir forma retangular, o tamanho da malha pode ser calculado deforma análoga através de um retângulo circunscrito na superfície. Para superfícies com formato


do tipo faixa, ou seja, com seu comprimento maior que sua largura, deve ser considerada suadimensão em seu ponto mais amplo para a determinação do tamanho de malha (ABNT, 2013).

Para a coleta dos valores de iluminância pontuais, o instrumento a ser utilizado devepossuir uma fotócelula com correção do cosseno e de cor. A correção de cosseno é necessáriadevido ao fato que, em instrumentos sem essa correção, raios que incidem de forma rasante, ouseja, com um ângulo de 90𝑜 à fotocélula são refletidos e não são detectados, causando um errona medida. Assim, um difusor de plástico é inserido ao redor da fotocélula, e nenhum raio sofrereflexão, eliminando este erro. A correção de cor está relacionada as faixas de cor que a célulaconsegue identificar. Elas devem ser o mais próximas possíveis as recebidas pelo olho humano,então, um filtro é inserido à célula.

Para este projeto, foi escolhido o Luxímetro Digital Modelo LD-209, da Instrutherm R○,mostrado na Figura 9 , que atende as exigências da norma. As temperaturas para a realizaçãoda coleta deve estar sempre que possível entre 15 e 50 𝑜C.

Figura 9 – Luxímetro Digital Modelo LD-209.

Fonte: www.instrutherm.com.br

Para o método adotado, as iluminâncias das salas do edifício foram medidas através dopadrão de campos de trabalho retangulares, iluminados por fontes de luz em padrão regular,simetricamente espaçadas em uma ou mais fileiras, como mostra a Figura 10, que se adequou atodos os ambientes.


Figura 10 – Área retangular com fontes de luz em padrão regular, espaçadas simetricamente emfileiras

Fonte: (ABNT, 1985)

A partir deste modelo, as iluminâncias foram medidas a uma altura de 0.8 m. Em umprimeiro momento foram medidos os pontos centrais r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7, r8 e sua médiaaritmética R foi calculada. Em seguida, o mesmo foi feito com os pontos de comprimento dasala q1, q2, q3, q4, e os pontos de largura da sala t1, t2, t3 e t4 encontrando suas respectivasmédias aritméticas Q e T. E finalmente, as extremidades p1 e p2 com média aritmética P.

Com essas medidas realizadas, os valores foram substituidos na Equação 3.2 para que ailuminância média do ambiente pudesse ser encontrada. Onde M representa o número de filas,e N representa o número de luminárias por fila.

𝐸𝑚 = 𝑅(𝑁 − 1)(𝑀 − 1) + 𝑄(𝑁 − 1) + 𝑇 (𝑀 − 1) + 𝑃

𝑁𝑀(3.2)

Alguns ambientes, devido a sua área muito extensa e seus formatos, não se adequavam aum padrão retangular, nestes casos, eles foram divididos em quadrantes, e foi realizada a médiaaritmética da iluminância de cada um deles, encontrando-se assim a iluminância média de todaa sala.

3.1.2 Densidade de Potência Instalada

Para a coleta da densidade de potência instalada (𝐷𝑟) no edifício, existem dois métodos:da área do edifício e das atividades do edifício. O método da área pode ser utilizado quando oedifício possui no máximo três atividades principais, ou quando elas ocupam mais de 30%do edifício, enquanto o método das atividades classifica cada ambiente de forma individual(INMETRO, 2010).

Como todo o edifício realiza a mesma atividade, o método das áreas foi o escolhido.A avaliação foi realizada seguindo algumas etapas. A primeira é a identificação da atividade


principal do edifício e Densidade de Potência de Iluminação Limite (DPIL – W/𝑚2) para cadanível de eficiência.

A Densidade de Potência de Iluminação (DPI) é a razão entre o somatório da potênciade lâmpadas e reatores, e a área de um ambiente (INMETRO, 2010), como mostra a equação3.3, onde 𝑃𝑡 representa a potência total instalada no ambiente e A a área total do ambiente.

𝐷𝑃𝐼 = 𝑃𝑡

𝐴(3.3)

A DPLI está relacionada ao nível de iluminância mínimo nos planos de trabalho de cadaatividade, para que se utilize apenas a densidade necessária. Esta edificação tem como principalfunção atividades de escritório, e a DPLI para cada nível de eficiência pode ser observada naTabela 2 (INMETRO, 2010).

Tabela 2 – Limite máximo aceitável de densidade de potência de iluminação (DPIL) para onível de eficiência pretendido.

Densidade de potência de iluminação limiteFunção daEdificação

Nível A(W/𝑚2)

Nível B(W/𝑚2)

Nível C(W/𝑚2)

Nível D(W/𝑚2)

Escritório 9.7 11.2 12.6 14.1

Em seguida determinou-se a área iluminada do edifício, e esse valor foi multiplicadopela DPIL já definida para cada nível de eficiência, encontrando assim a potência limite doedifício. Em seguida comparou-se a potência instalada no edifício, que pode ser verificada atra-vés da soma das potências de cada ambiente analisado encontrada no checklist, com a potêncialimite para cada nível de eficiência, determinando assim o nível de eficiência para toda a edifi-cação. Em seguida, cada ambiente foi analisado separadamente, verificando o atendimento dopré-requisito de potência para cada caso. Para os ambientes que não o atenderam, o equivalentenumérico para cada nível de eficiência foi corrigido, fazendo com que se adequassem ao nívelde eficiência A, desejado.

3.2 O Software DIALux R○

O DIALux é um dos principais softwares utilizado para cálculos luminotécnicos, sendoutilizado por diversos profissionais e companhias da área de engenharia e arquitetura. Diver-sos catálogos de produtos são disponibilizados por fabricantes em arquivos compatíveis com osoftware, ampliando as possibilidades de simulação. O software possibilita simulações de am-bientes internos, externos e até mesmo ruas. Uma vez escolhido o ambiente a ser simulado,neste caso apenas ambientes internos, o ambiente deve ser modelado, incluindo suas medidas,mobiliário, portas e janelas, de modo que represente o ambiente analisado. Uma vez realizada asimulação os parâmetros de iluminação podem ser analisados através da geração de relatórios,


além disso, as condições luminosas podem ser analisadas a partir de isolinhas, nas quais, quantomais escuras as cores mais baixo é o nível de iluminação.

Através da simulação também é obtido o nível de ofusamento unificado (UGR) paraas regiões de trabalho. E é possível a análise do consumo total de energia de cada ambienteem kWh/ano, utilizando-se a função energy evaluation. Se o ambiente possuir influência deiluminação externa, o software automaticamente a calcula separando em zonas que sofrem ounão esta influêcia. Com isso, a variação de consumo durante o ano, devido a variação da luznatural incidente durante as estações do ano, também é considerada.

32

4 Resultados e Discussão

Neste capítulo foram apresentados e discutidos os resultados obtidos através das coletas dedados descritas anteriormente, possibilitando assim a definição do nível de eficiência energéticado edifício da Delegacia da Receita Federal do Brasil, localizada na cidade de Londrina/PR.Além disso, foi realizada um proposta de retrofit, bem como a análise financeira da mesma.

4.1 Condições Atuais

Nesta seção serão discutidos os aspectos da coleta de dados.

4.1.1 Densidade de Potência

O edifício da Delegacia da Receita Federal do Brasil - Londrina/PR foi visitado, e osdados coletados foram divididos em um primeiro momento entre seus andares, em seguida emseus principais setores. O edifício é composto pelos seguintes setores: Almoxarifado, Comu-nicações, Malote, Segurança, Atendimento, Seção de Controle e Acompanhamento Tributário(SACAT), Seção de Tecnologia da Informação (SATEC), Seção de Fiscalização (SAFIS), Se-ção de Orientação e Análise Tributária (SAORTE), Gestão de Pessoas, Gabinete do Delegado,Seção de Controle Aduaneiro (SAANA) e Seção de Programação e Logística (SAPOL). Porfim, estas seções foram divididas nas salas que as compõem.

Através da inspeção utilizando o Checklist, os dados coletados estão apresentados nasTabelas 3, 4, 5 e 6, onde a potência de iluminação foi obtida com base no conjunto lâmpada/-reator. As luminárias utilizadas variam para cada setor, comportando 1, 2 ou 4 lâmpadas, tendosuas potências variando entre 32W e 38W. Para os reatores, foi considerada a potência médiade 3W.

As visitas também foram necessárias para que fossem verificados os tipos de divisõesdos circuitos de iluminação. Constatou-se que todos os setores da edificação possuiam um cir-cuito de iluminação específico, porém nenhum deles possuia o acendimento por fileiras, permi-tindo assim o melhor aproveitamento da luz natural, necessário para o enquadramento no nívelde eficiência A.

Tabela 3 – Densidade de potência instalada no subsolo da Delegacia da Receita Federal do Bra-sil Londrina-PR.

Setor Área (m2) Potência de Iluminação (W)Almoxarifado 11 70Comunicações 18 70

Malote 27 140Segurança 9 35

Capítulo 4. Resultados e Discussão 33

Tabela 4 – Densidade de potência instalada no piso térreo da Delegacia da Receita Federal doBrasil Londrina-PR.

Setor Área (m2) Potência de Iluminação (W)Atendimento 198 3752

SACAT 201 4187SATEC 81 1273

Tabela 5 – Densidade de potência instalada no primeiro andar da Delegacia da Receita Federaldo Brasil Londrina-PR.

Setor Sala Área (m2) Potência de Iluminação (W)

SAFIS

Recepção e Atendimento 24 670Malha Fiscal 87 1876

Suporte 33 704Auditor Externo 10 134

Seleção e Preparo 54 1173Fizcalização Externa 313 7035

Digitalização 24 268

SAORTE

Sala dos Fiscais 126 2412Sala da Compensação 56 1340Chefia Presidenciária 10 201

Chefia do Setor 15 268Recepção 20 402

Tabela 6 – Densidade de potência instalada no segundo andar da Delegacia da Receita Federaldo Brasil Londrina-PR.

Setor Sala Área (m2) Potência de Iluminação (W)Gestão de Pessoas 29 603

EQUAD 41 670

Gabinete do DelegadoRecepção 36 780

Delegado Adjunto 14 302Delegado Geral 30 670

SAANA

Sala 1 79 1843Sala 2 18 402Sala 3 12 402

Sala de Atendimento 9 201Recepção 10 201

SAPOL

Sala dos Fiscais 29 335Recepção 13 585Licitação 32 704

Chefia 13 312Sala Principal 89 1541

Realizando-se a soma das áreas de todos os setores, chegou-se a conclusão que a áreailuminada da edificação é de 1771m2, e quando multiplicada à densidade de potência instalada


limite, a potência limite para que o edifício de enquadrasse no nível de eficiência D seria aproxi-madamente 24972W, e a potência total instalada na edificação foi de 35561W. Assim, o edifícionão conseguiu se enquadrar nos níveis mínimos para a obtenção de qualquer etiqueta, fiandomais de 18000W acima da potência máxima permitida para nível A, como pode ser visto natabela 7.

Tabela 7 – Potência máxima (W) para cada nível de Eficiência Energética na edificação

Nível A Nível B Nível C Nível D17179 19836 22315 24972

4.1.2 Condições de Iluminância

Para avaliar se o edifício atendia as condições mínimas de iluminamento requeridas paraambientes de trabalho, os dados coletados utilizando o luxímetro e seguindo as recomendaçõesda norma NBR 5382/1985 (ABNT, 1985), foram apresentados nas Tabelas 8, 9, 10 e 11. Alémdisso, essa verificação foi necessária para, posteriormente, realizar a calibração do ambiente nassimulações.

Tabela 8 – Iluminância no subsolo da Delegacia da Receita Federal do Brasil Londrina-PR.

Setor Iluminância (E - lux)Almoxarifado 128Comunicações 102

Malote 154Segurança 57

Tabela 9 – Iluminância no terreo da Delegacia da Receita Federal do Brasil Londrina-PR.

Setor Iluminância (E - lux)Atendimento 284

SACAT 388SATEC 410


Tabela 10 – Iluminância no primeiro andar da Delegacia da Receita Federal do Brasil Londrina-PR.

Setor Sala Iluminância (E - lux)

SAFIS

Recepção e Atendimento 312Malha Fiscal 372

Suporte 301Auditor Externo 171

Seleção e Preparo 463Fizcalização Externa 262

Digitalização 157

SAORTE

Sala dos Fiscais 388Sala da Compensação 343Chefia Presidenciária 288

Chefia do Setor 320Recepção 198

Tabela 11 – Iluminância no segundo andar da Delegacia da Receita Federal do Brasil Londrina-PR.

Setor Sala Iluminância (E - lux)Gestão de Pessoas 444

EQUAD 460

Gabinete do DelegadoRecepção 405

Delegado Adjunto 344Delegado Geral 568

SAANA

Sala 1 366Sala 2 214Sala 3 410

Sala de Atendimento 200Recepção 148

SAPOL

Sala dos Fiscais 293Recepção 338Licitação 413

Chefia 332Sala Principal 390

Quando comparados às condições mínimas apresentadas na NBR ISO/CIE 8995-1 (ABNT,2013), pode-se afirmar que dos dados colhidos sobre as condições de iluminação dos ambientesem estudos apenas uma sala do segundo andar se enquadra a norma, todos os outros ambientese setores não estão de acordo. Por isso, foi necessário propor uma readequação para todas assalas que não se adequaram, com base no desenvolvimento do projeto utilizando o softwareDIALux.

Para que a simulação seja realizada de forma fiel, é exigido um alto nível de detalha-mento do ambiente. Para ilustrar os projetos, realizados em todos os ambientes da edificação,serão demonstradas as simulações realizadas na Sala de Atendimento, localizada no térreo daedificação e na sala do Delegado Geral, localizada no segundo andar.


4.1.3 Simulações com o DIALux R○

Primeiramente, as condições dos ambientes foram construídas no DIALux da formamais fidedigna possível à real. Estas simulações foram utilizadas afim de fazer a calibraçãodas salas, de modo que ao ser realizado o projeto de retrofit, o modelo pudesse ser aplicadode forma correta. Para tal, de acordo com a iluminância medida, as refletâncias dos materiaisutilizados, bem como o nível de depreciação do ambiente foram sendo ajustadas até atingirem osvalores ideais. Estas simulações são apresentadas nas Figuras 11 e 12, em termos de materiais,lâmpadas, mobiliário, entre outros.

Figura 11 – Sala de atendimento da Delegacia da Receita Federal do Brasil Londrina-PR.



Figura 12 – Gabinete do Delegado Geral da Delegacia da Receita Federal do Brasil Londrina-PR.


Figura 13 – Vista lateral da sala de atendimento projetada utilizando o DIALux.



Figura 14 – Vista superior plana da sala de atendimento projetada utilizando o DIALux.


Figura 15 – Vista lateral do gabinete do Delegado geral projetada utilizando o DIALux.



Figura 16 – Vista superior plana o gabinete do Delegado geral projetada utilizando o DIALux.


Para ambos os ambientes, são utilizadas luminárias embutidas ao teto, com capacidadepara duas lâmpadas de potência 32W. Porém, a sala de atendimento possui luminárias comcorpo branco em chapa de aço, refletor facetado em alumínio de alta pureza e refletância, e aletasplanas brancas em chapa de aço. Já as luminárias utilizadas no gabinete do delegado diferemnas aletas, que são facetadas em alumínio de alta pureza e refletância que aumentam a eficiêncialuminosa da luminária. Ambas as luminárias e suas curvas fotométricas estão apresentadas nasFiguras 17 e 18. Suas curvas são aberta do tipo “bat wing”, ideais para ambientes em que sãoexigidos altos níveis de iluminância e controle de ofuscamento, como ambientes de trabalho.

Figura 17 – Curva de distribuição luminosa plana da luminária com aletas brancas.

Fonte: Lumicenter


Figura 18 – Curva de distribuição luminosa plana da luminária com aletas refletoras.

Fonte: Lumicenter

As lâmpadas utilizadas em todas as salas são da marca Philips, fluorescentes tubularesT8, no modelo EcoMaster Super 80, com temperatura de cor de 4000K, ou seja, são lâmpadasbrancas, adequadas para ambientes de trabalho. Segundo informações técnicas, possuem fluxoluminoso nominal de 2.700 lm por lâmpada, vida útil de 15.000 horas e índice de reproduçãode cor (𝑅𝑎) de 85 que se enquadra mas exigências da norma NBR ISO/CIE 8995-1 (ABNT,2013).

Realizadas as simulações foi possível observar que a iluminância média obtida é muitopróxima a medidas no edifício, com erro máximo de 3.5%, consideravelmente abaixo da mag-nitude de diferença esperada da norma NBR ISO/CIE 8995-1, de 10%. Esta disparidade temcomo principal fator a atribuição de um desempenho fotométrico idêntico para todas as lâm-padas e luminárias (ABNT, 2013). Além disso, foi possível a realização de uma estimativa doconsumo energético do sistema de iluminação do ambiente utilizando da ferramenta Energy

Evaluation. A Figura 19 apresenta, como exemplo, o consumo energético da iluminação daSala de Atendimento, considerando o aproveitamento da iluminação natural com um consumoanual de 5888.3kWh/ano considerando um uso de 8 horas diárias, 5 dias por semana.

Figura 19 – Avaliação do consumo energético do sistema atual de iluminação para a Sala deAtendimento.

Fonte: Próprio Autor.

A Figura 20 traz a avaliação do consumo energético para o Gabinete do Delegado, e da


mesma forma, considera a contribuição da luz natural ao longo dos meses, com um consumo de1051.81kWh/ano.

Figura 20 – Avaliação do consumo energético do sistema atual de iluminação para o Gabinetedo Delegado.


A Sala de Atendimento, além de não atender as condições para a obtenção da etiquetatambém não atende as condições da norma (ABNT, 2013) portanto, para ela, recomenda-se,como medida emergencial e de baixo custo para atender as exigências, a limpeza de todas asluminárias para melhorar a reflexão da luz.

Os resultados do consumo energético das salas leva em consideração a participaçãoda luz natural na iluminação, no entanto, nenhuma das salas possui os circuitos divididos emfileiras, impossibilitando o uso dessa contribuição, o que torna o consumo ainda maior do queo simulado. Portanto, esta é uma medida a ser aplicada em conjunto à conscientização dosfuncionários sobre a possibilidade de economia de energia com o uso adequado do sistema.Essa incidência de luz natural é dada devido a grande quantidade de janelas em vidro compelícula que ajuda a diminuir a passagem de calor.

4.2 Proposta de Retrofit

Atualmente as lâmpadas LED (Light Emissor Diode - Diodo Emissor de Luz) estãose tornando cada dia mais conhecidas devido às suas vantagens em relação à durabilidade,eficiência energética e baixo impacto ambiental. Elas são formadas por componentes eletrônicosque emitem luz através de eletroluminescência, transformando energia elétrica em radiaçãovisível. Quando começou a ser utilizada em sistemas de iluminação, era uma tecnologia de altocusto, que levava muito tempo para trazer retornos financeiros. Porém, com o desenvolvimentode novas tecnologias tem havido a redução dos custos de produção e ampliado a diversidade deaplicações.


Devido às suas diversas vantagens o retrofit proposto em todo o edifício foi feito sugerindo-se o uso desta tecnologia. Este projeto foi realizado de modo que as luminárias não precisassemser substituídas totalmente, apenas adicionadas algumas. Foram utilizadas lâmpadas de LED damarca OSRAM, no modelo ST8-HB4, que permitem a substituição imediata de uma lâmpadafluorescente tubular T8. Cada lâmpada possui uma potência total de 18 W e fluxo luminoso de1.900 lm. A temperatura de cor é de 4.000 K e vida útil de 40.000 horas.

Quando aplicadas as alterações das lâmpadas, bem como a limpeza das luminárias à Salade Atendimento, seria necessária a inclusão de 11 luminárias, como pode ser visto na Figura21,todas iguais as utilizadas atualmente para que a iluminância atenda a norma, com 509lux. Oofuscamento obtido através da simulação foi de 18 e as lâmpadas possuem 𝑅𝑎 80. Ainda coma inclusão das luminárias, o consumo energético foi muito menor, como pode ser observado naFigura 22, com um consumo anual de 3661.2kWh/ano, frente ao atual de 5888.3kWh/ano, umaredução de mais de 37%.

Figura 21 – Vista superior plana da sala de atendimento após aplicação da proposta.



Figura 22 – Avaliação do consumo energético do sistema proposto de iluminação para a Salade Atendimento.


Para o Gabinete do Delegado, com as alterações das lâmpadas, bem como a limpeza dasluminárias, não foi necessária a inclusão de novas luminárias. O valor médio de iluminânciaobtido foi de 524 lux, ofuscamento de 16 e 𝑅𝑎 de 80, atendendo, assim, todas as exigências.Além disso, o relatório do consumo energético, mostrado na Figura 23 apresentou um resultadomuito melhor do que o anterior, com consumo anual 565.15kWh/ano comparado ao consumodo sistema atual com 1051.81kWh/ano, uma redução de mais de 46%.

Figura 23 – Avaliação do consumo energético do sistema proposto de iluminação para o Gabi-nete do Delegado.


Com isso, pode ser observado que o sistema de iluminação utilizando lâmpadas LEDse torna muito mais eficiente com o uso do mesmo tipo de luminárias, sendo acrescidas apenasalgumas quando necessário.


4.2.1 Densidade de Potência

Caso a proposta de retrofit fosse aceita pela Delegacia da Receita Federal, a densidadede potência instalada passaria ser a apresentada nas Tabelas 12, 13, 14 e 15.

Tabela 12 – Densidade de potência instalada no subsolo da Delegacia da Receita Federal doBrasil Londrina-PR com aplicação da proposta.

SetorPotência deIluminaçãoatual (W)

Potência deIluminação com

aplicação da proposta (W)Redução da Potência (W)

Almoxarifado 70 36 34Comunicações 70 36 34

Malote 140 72 68Segurança 35 18 17

Tabela 13 – Densidade de potência instalada no piso térreo da Delegacia da Receita Federal doBrasil Londrina-PR com aplicação da proposta.

SetorPotência deIluminaçãoatual (W)



Atendimento 3752 2016 1736SACAT 4187 1908 2279SATEC 1273 684 589

Tabela 14 – Densidade de potência instalada no primeiro andar da Delegacia da Receita Federaldo Brasil Londrina-PR com aplicação da proposta.

Setor SalaPotência deIluminaçãoatual (W)



SAFIS

Recepção e Atendimento 670 360 310Malha Fiscal 1876 1008 868

Suporte 704 378 326Auditor Externo 134 72 62

Seleção e Preparo 1173 630 543Fizcalização Externa 7035 3780 3255

Digitalização 268 144 124

SAORTE

Sala dos Fiscais 2412 1298 1114Sala da Compensação 1340 720 620Chefia Presidenciária 201 108 93

Chefia do Setor 268 144 124Recepção 402 216 186


Tabela 15 – Densidade de potência instalada no segundo andar da Delegacia da Receita Federaldo Brasil Londrina-PR com aplicação da proposta.

Setor SalaPotência deiluminaçãoatual (W)

Potência deiluminação com

aplicação daproposta(W)

Redução da Potência (W)

Gestão de Pessoas 603 324 279EQUAD 670 360 310

Gabinete doDelegado

Recepção 780 432 348Delegado Adjunto 302 162 140

Delegado Geral 670 360 310

SAANA

Sala 1 1843 990 853Sala 2 402 216 186Sala 3 402 216 186

Sala de Atendimento 201 108 93Recepção 201 108 93

SAPOL

Sala dos Fiscais 335 180 155Recepção 585 324 261Licitação 704 378 326

Chefia 312 162 150Sala Principal 1541 828 713

Com isso, sabendo-se que a área iluminada da edificação continuou a mesma,1771 m2,e quando multiplicada à densidade de potência instalada limite, seu valor para que o edifício deenquadrasse no nível de eficiência B seria aproximadamente 19836W, e a nova potência totalinstalada na edificação seria de 18776W, dicando apenas cerca de 1600W abaixo da potênciamínima para classificação no nível A.

A simulação também permitiu, através do recurso energy evaluation realizar uma previ-são do consumo de energia atual e qual seria o consumo caso a proposta de retrofit fosse aceita.Estes valores são apresentadas nas Tabelas 16, 17, 18 e 19. Podendo-se notar que em algunsmomentos o não haverá consumo de energia e sim um acréssimo na mesma, isso ocorre devidoao aumento do número de luminárias nesses ambientes, para o atendimento da norma.

Tabela 16 – Consumo de energia elétrica anual no subsolo da Delegacia da Receita Federal doBrasil Londrina-PR agora e após a aplicação da proposta.

SetorConsumo atual

(kWh/ano)Consumo após aplicaçãoda proposta (kWh/ano)

Economia(kWh/ano)

Almoxarifado 301.5 243 58.5Comunicações 301.5 324 -22.5

Malote 521.6 685.3 -163.7Segurança 105.2 56.5 48.7


Tabela 17 – Consumo de energia elétrica anual no subsolo da Delegacia da Receita Federal doBrasil Londrina-PR agora e após a aplicação da proposta.

SetorConsumo atual


Economia(kWh/ano)

Atendimento 6105,4 3661,2 2444,2SACAT 6105,4 3112 2993,4SATEC 2805,6 1562,1 1243,5

Tabela 18 – Consumo de energia elétrica anual no primeiro andar da Delegacia da Receita Fe-deral do Brasil Londrina-PR agora e após a aplicação da proposta.

Setor SalaConsumo atual


Economia(kWh/ano)

SAFIS

Recepção e Atendimento 868,3 466,6 401,8Malha Fiscal 2903,5 1448,3 1455,2

Suporte 1082,8 581,8 501Auditor Externo 266,6 214,9 51,7

Seleção e Preparo 2008 948,1 1059,9Fiscalização Externa 13115 6181,9 6933,3

Digitalização 386 466,6 -80,6

SAORTE

Sala dos Fiscais 4016 2135,2 1880,8Sala da Compensação 2307,7 1430,9 876,8Chefia Presidenciária 315,5 169,5 146

Chefia do Setor 420,7 226,1 194.7Recepção 904.5 486 418.5

Tabela 19 – Consumo de energia elétrica anual no segundo andar da Delegacia da Receita Fe-deral do Brasil Londrina-PR agora e após a aplicação da proposta.

Setor SalaConsumo atual


Economia(kWh/ano)

Gestão dePessoas 990,4 532,2 458,3

EQUAD 1100,5 513,2 587,3

Gabinete doDelegado

Recepção 1591,92 797,1 794,9Delegado Adjunto 385,9 207,4 178,6

Delegado Geral 1051,8 565,1 486,7

SAANA

Sala 1 3751,3 1748,1 2003,2Sala 2 425,3 486 -60,8Sala 3 289,4 207,4 82,1

Sala de Atendimento 370,9 199,3 171,6Recepção 370,9 199,3 171,6

SAPOL

Sala dos Fiscais 550,2 523,2 27,1Recepção 603 324 279Licitação 1210,5 709,6 501

Chefia 385,9 103,7 282,2Sala Principal 2648,7 1552,1 1096,6


Assim, pode-se concluir que o consumo atual de energia da edificação, sem classifi-cação na etiqueta, anual estimado é de 60566,7kWh e se a proposta for aplicada, seu con-sumo anual, com nível de eficiência B, passará a ser 33067,93kWh. A economia total seria27498,77kWh/ano referente a mais de 45% ao ano.

4.2.2 Análise Financeira da Proposta

Para a realização da proposta de retrofit, são necessários investimentos para que sejarealizada a troca das lâmpadas utilizadas. Apesar de alguns ambientes necessitarem da inclusãode novas luminárias, outros ambientes terão seu número reduzido, de forma que no balançogeral ainda restarão três unidades das já existentes, evitando tal gasto.

A proposta provê também a redução no consumo de energia elétrica, como visto ante-riormente, o que implica em uma diminuição na fatura, proporcionando, em um certo períodoque o investidor receba o retorno, ou seja, o investimento terá seu payback. Este fator é o quedetermina a viabilidade da proposta do ponto de vista financeiro.

O investimento inicial na execução do retrofit considera os preços de mercado de Abrilde 2015 para as lâmpadas LED propostas, bem como o preço da tarifa de energia COPEL,Classe B3 referente aos Poderes Públicos-Federal.

O preço únitário das lâmpadas LED cotado é de R$ 98,00, e o preço do kWh é deR$0,66. Assim, como são necessárias 1022 lâmpadas,o investimento inicial seria de R$ 100156,00.A energia poupada por ano é de 27498,77kWh, assim, a economia total com as trocas seria deaproximadamente R$18150,00. Os fluxos financeiros foram analisados para um horizonte de14 anos, vida útil estimada das lâmpadas LED da marca OSRAM, modelo ST8-HB4 utilzadasna proposta. Assim, os dados de fluxo de caixa são apresentados na Tabela 20.

Tabela 20 – Dados de fluxo de caixa para análise financeira da proposta.

Investimento -R$ 100156,00Economia Anual R$ 18150,00

Duração 14 anos

A Taxa Mínima de Atratividade (TMA) representa a taxa de juros mínima que o inves-tidor deve receber ao realizar o investimento, considerou-se o valor de 10,15% que representaa média da taxa Selic nos anos de 2012 a 2015 (BCB, 2015), respeitando a orientação mínimade 8% para a taxa de desconto na avaliação financeira do Manual de Elaboração do Programade Eficiência Energética da Aneel de 2008 (NADA, a). A partir daí, o Valor Presente Líquido(VPL), que define se a proposta é financeiramente viável ou não, bem como a Taxa Interna deRetorno (TIR), que representa a taxa de juros para a qual o VPL é nulo puderam ser encontradosutilizando o programa Excel R○, e estão apresentados na Tabela.


Tabela 21 – Valor Presente Líquido e Taxa Interna de Retorno para a proposta.

VPL R$ 1940,1TIR 8%

Desta forma, como o VPL encontrado foi positivo, pode-se concluir que o investimentorealizado será compensado pela economia de energia, dentro do seu tempo de vida útil. Alémdisso, não foram consideradas possíveis reduções de manutenção e limpeza das lâmpadas, oumesmo reajustes nos preços da eletricidade. Além disso, os preços das lâmpadas LED vêmsofrendo queda no mercado, fator que pode contribuir ainda mais para um resultado financeirosatisfatório. A Figura 24 mostra o fluxo de caixa do investimento, bem como o tempo de retornodo capital investido para o valor da TMA adotada.

Figura 24 – Fluxo de caixa e curva de retorno do investimento.


Portanto, para as condições aqui propostas, o investimento será pago em um período demenos de 8 anos de utilização das lâmpadas mais econômicas. A partir daí, toda a economia deenergia feita pela utilização das lâmpadas de LED se converterá em lucro.

49

5 Conclusão

Realizado o levantamento de dados do sistema de iluminação do edifício da Delegaciada Receita Federal do Bral, localizado em Londrina-PR, pôde-se perceber que não possuia ascondições necessárias para a adequação em nenhum nível de Eficiência Energética de acordocom as regras dos Requisitos Técnicos da Qualidade para o Nível de EE de Edifícios Comerci-ais, de Serviços e Públicos (RTQ-C). Além disso, atualmente, a edificação não possui os níveisde iluminância necessários para sua adequação a norma NBR ISO/CIE 8995-1:2013 que regeas condições necessárias de iluminação em ambientes de trabalho.

Assim, após as simulações utilizando o software DIALux R○, a proposta realizada sugerea troca de todas as lâmpadas fluorescentes T8 da edificação por lâmpadas LED que possuemo mesmo formato, não sendo necessária a troca das luminárias. Aliado a isto, os circuitos de-vem ser rearranjados, permitindo o comando por fileiras paralelas às paredes com janelas quepossuem incidência de luz natural, possibilitando seu acionamento isolado, somente quandonecessário.

Se a proposta fosse implantada, o edifício se enquadraria no nível B de Eficiência Ener-gética para o sistema de iluminação, estando em acordo com a norma de iluminação em am-bientes de trabalho. O estudo de viabilidade financeira resultou em um payback de menos de8 anos, muito menor que a vida útil média de 14 anos das lâmpadas LEDs sugeridas, ou seja,o investimento realizado é compensado pela economia de energia, gerando ainda um lucro deaproximadamente R$111000,00.

A iniciativa governamental se mostra muito importante, visto que apenas para uma edi-ficação, analisando-se o quesito iluminação a economia anual de energia seria de 27498,77kW,assim, aliado ao condicionamento de ar, pouparia uma quantidade considerável de energia.Como todas as edificações públicas devem fazer as adequações, em alguns anos será visívele de extrema relevância a quantia de energia poupada.

Como perspectiva de trabalho futuro, pretende-se repetir as medidas em campo, deacordo com a NBR ISO CIE 8995-1. Espera-se que os níveis de iluminância sejam maioresque os obtidos neste trabalho, possibilitando a classificação do edífico em sua forma atual naENCE e minimizando os investimentos para execução do projeto de retrofit.

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