PROJETO DE ADEQUAÇÃO DO HEMOCENTRO PÚBLICO - DF. · pele de vidro, recuadas da malha estrutural,...

PROJETO DE ADEQUAÇÃO DO

HEMOCENTRO PÚBLICO - DF.

Avaliação Pós-Ocupação, Diagnóstico Energético e

Etiquetagem do Nível de Eficiência Energética.

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arquiteturaaplicadaàeaourbanismo

VOLUME 1

LaSUS

LABORATÓRIO DE SUSTENTABILIDADE APLICADA À ARQUITETURA E AO URBANISMO

RELATÓRIO

AVALIAÇÃO AMBIENTAL INTEGRADA

AVALIAÇÃO PÓS-OCUPAÇÃO

DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO

ETIQUETAGEM DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

FUNDAÇÃO HEMOCENTRO DE BRASÍLIA

Laboratório de Sustentabilidade aplicada à Arquitetura e ao Urbanismo – LASUS

Faculdade de Arquitetura e Urbanismo – Universidade de Brasília

LaSUS


Coordenação Ministério da Saúde

Guilherme Genovez

Coordenador Geral de Sangue e Hemoderivados / CGSH DAE / SAS / MS

Márcia Teixeira Gurgel do Amaral (CGSH/DAE/SAA/MS)

Coordenação Geral Marta Adriana Bustos Romero (UnB)

Fase Avaliação Pós Ocupação - APO

Marta Adriana Bustos Romero (Coordenação) Éderson Oliveira Teixeira

Moira Nunes Costa Neves Caroline Soares Nogueira

Leandro Brito de Aguiar Britoaldo Martins do Vale Junior

Humberto Dias Xavier (CGSH/DAE/SAA/MS) Felipe Lopontes Saback Valmor Cerqueira Pazos

Fase Retrofit

Marco Antonio Saidel (Coordenação) Mário Cesar do Espirito Santo Ramos

Alberto Hernandez Neto Fabiano Romanholo Ferreira (CGSH/DAE/SAA/MS)

Fase Etiquetagem Cláudia Naves David Amorim (Coordenação)

Gustavo de Luna Sales Juliana Andrade Borges de Sousa

Renata Albuquerque Maciel Milena Sampaio Cintra

Julia Teixeira Fernandes

Fase Projeto Marta Adriana Bustos Romero (Coordenação) Éderson Oliveira Teixeira

Moira Nunes Costa Neves Caroline Soares Nogueira

Andiara Guerreiro Campanhoni Machado Julia Teixeira Fernandes

Gustavo de Luna Sales Humberto Dias Xavier

Felipe Lopontes Saback Valmor Cerqueira Pazos Martha Battaglin Ramos

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CONTEÚDO

APRESENTAÇÃO DA AVALIAÇÃO AMBIENTAL INTEGRADA ....................................... 4

I - AVALIAÇÃO PÓS OCUPAÇÃO .................................................................................. 5

APRESENTAÇÃO ............................................................................................................ 6

1. SOBRE O OBJETO DE AVALIAÇÃO ........................................................................... 7

1.1. Caracterização das Edificações ............................................................................. 7

2. SOBRE OS MÉTODOS UTILIZADOS .........................................................................10

3. ETAPA DE PLANEJAMENTO......................................................................................12

3.1. Avaliação Urbana ..................................................................................................12

3.2. Definição de Espaços Tipos ..............................................................................13

3.3. Levantamento e Definição de Indicadores de Desempenho Ambiental ..............16

4. ANÁLISE DOS CONDICIONANTES BIOCLIMÁTICOS LOCAIS .................................20

4.1. Breve caracterização do clima de Brasília e recomendações de projeto ...............20

4.2. Avaliação Bioclimática e Diretrizes Construtivas para o clima de Brasília ..............23

5. MÉTODO PARA AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO AMBIENTAL ................................25

5.1. Medições e Simulações .........................................................................................25

5.2. Medição de Conforto Térmico ...............................................................................25

5.3. Medição de Conforto Luminoso – Iluminação Natural e Artificial ...........................26

5.4. Medição de Conforto Sonoro .................................................................................26

6. ETAPA DE DIAGNÓSTICO .........................................................................................28

6.1. Avaliação do Entorno ............................................................................................28

6.2. Avaliação da Envoltória .........................................................................................30

6.3. Avaliação Sensorial ...............................................................................................31

6.4. Conforto Térmico ...................................................................................................32

6.5. Conforto Luminoso ................................................................................................33

Iluminação Natural: ...................................................................................................33

Iluminação Artificial: ..................................................................................................35

6.6. Conforto Sonoro ....................................................................................................36

6.7. Quadro Resumo de Avaliação Ambiental - Medições in loco .................................36

6.8. Análise dos questionários aplicados aos usuários .................................................40

6.9. Análise da Matriz de Indicadores Ambientais ........................................................40

7. ELABORAÇÃO DE DIAGNÓSTICO ............................................................................40

REFERÊNCIAS ...............................................................................................................55

II - DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO ..................................................................................57

APRESENTAÇÃO ...........................................................................................................58

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1. CONTEXTO .............................................................................................................58

2. METODOLOGIA ..........................................................................................................58

3. ANÁLISE DA INSTALAÇÃO ........................................................................................60

3.1. Introdução .............................................................................................................60

3.2. Medições de Energia .........................................................................................60

4. MEDIÇÕES E CONSUMO DESAGREGADO ..............................................................63

4.1. Medição 1: Disjuntor Geral – Blocos A e B ............................................................63

4.2. Medição 2: Disjuntor Geral – Bloco B ....................................................................63

4.3. Medição 3: Disjuntor Bloco A – Circuito Subsolo ...................................................64

4.4. Medição 4: Disjuntor Bloco B – Circuito de Emergência ........................................65

4.5. Medição 5: Disjuntor Bloco A – Circuito Central de Ar Condicionado. ...................65

4.6. Medição 6: Disjuntor Bloco B – Circuito Câmara de Refrigeração .........................66

5. SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DA EDIFICAÇÃO ...........................................................67

5.1. Contexto ................................................................................................................67

6. SISTEMAS DE ILUMINAÇÃO ......................................................................................73

6.1. Estudo Comparativo entre Fontes de Luz: fluorescente tubular convencional x fluorescente de última geração.....................................................................................75

6.2. Iluminação a LED ..................................................................................................77

6.3. Sensores de Presença ..........................................................................................77

6.4. Iluminação Natural ................................................................................................82

6.5. Aspectos que Merecem Atenção ...........................................................................83

6.6. Recomendações ...................................................................................................85

7. SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO ..................................................................................86

7.1. Recomendações ...................................................................................................88

8. SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO ...............................................................................88

8.1. Recomendações ...................................................................................................88

9. SISTEMAS MOTRIZES ...............................................................................................88

9.1. Motor de Alto Rendimento .....................................................................................89

9.2. Recomendações ...................................................................................................89

10. SISTEMAS DE BOMBEAMENTO ..............................................................................90

10.1. Recomendações .................................................................................................91

11. ESTUDO TARIFÁRIO ................................................................................................91

11.1. Estrutura Tarifária ................................................................................................91

11.2. Avaliação .............................................................................................................93

11.3. Recomendações .................................................................................................93

12. QUALIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA .....................................................................94

12.1. Perturbações Elétricas ........................................................................................94

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12.2. Harmônicos .........................................................................................................98

12.3. Fator de Potência .............................................................................................. 101

12.4. Recomendações ............................................................................................... 102

13. ESTRATÉGIAS ........................................................................................................ 103

REFERÊNCIAS ............................................................................................................. 104

III - ETIQUETAGEM DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA .................................. 107

1. APRESENTAÇÃO ..................................................................................................... 108

2. CONTEXTO DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES NO BRASIL ......... 108

3. MÉTODO PRESCRITIVO PARA CLASSIFICAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DA ENVOLTÓRIA SEGUNDO O RTQ-C ............................................... 110

4. ETIQUETAGEM DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DA ENVOLTÓRIA ....... 112

4.1. Apresentação e Descrição do Edifício ................................................................. 112

4.2. Metodologia Utilizada .......................................................................................... 115

4.2.1. Visitas in loco ................................................................................................ 116

4.2.2. Extração dos dados do projeto arquitetônico ................................................ 116

5. DETERMINAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DA ENVOLTÓRIA .... 119

5.1. Bloco “A” ............................................................................................................. 119

5.2. Bloco “B” ............................................................................................................. 120

5.3. Verificação dos pré-requisitos ............................................................................. 121

5.3.1. Bloco “A”: ...................................................................................................... 122

5.3.2. Bloco “B”: ...................................................................................................... 125

5.4. Conclusão referente a Eficiência Energética da Envoltória .................................. 127

6. DIRETRIZES PARA OTIMIZAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ........ 127

6.1. Bloco A ................................................................................................................ 127

6.1.1. Para o Nível C .............................................................................................. 127

6.1.2. Para o Nível B ............................................................................................... 128

6.1.3. Para o Nível A ............................................................................................... 131

6.2. Bloco B: ............................................................................................................... 131

6.2.1. Para o Nível B ............................................................................................... 131

6.2.2. Para o Nível A .............................................................................................. 131

7. DIRETRIZES ............................................................................................................. 132

8. REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 132

9. GLOSSÁRIO .............................................................................................................. 133

IV – DESCRIÇÃO DO PROJETO .................................................................................. 136

ESTUDO PRELIMINAR ................................................................................................. 137

ANEXOS ........................................................................................................................ 155

VOLUME 2 – ANEXOS

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APRESENTAÇÃO DA AVALIAÇÃO AMBIENTAL INTEGRADA

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I - AVALIAÇÃO PÓS OCUPAÇÃO

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APRESENTAÇÃO

Este trabalho reúne instrumentos de avaliação ambiental integrada para edifícios complexos, tratando estes como objetos arquitetônicos, que geram, com seu uso, contextos sociais, econômicos e ambientais diversos. A avaliação aborda as variáveis do projeto arquitetônico, tais como: implantação, orientação, materiais, componentes constituintes e suas relações com as condições climáticas locais. Considera algumas diretrizes quanto ao caráter do edifício e às características regionais. Sua aplicação limita-se à avaliação do edifício Hemocentro de Brasília, localizado no Setor Médico Hospitalar Norte.

Essa avaliação é feita, em um primeiro momento, a partir de uma avaliação sensorial, organizada em checklist, contendo categorias e subcategorias de desempenho a serem estudadas, tais como: conforto térmico, luminoso e acústico.

Em um segundo momento, são relacionados os atributos espaciais com as condições de desempenho ambiental às quais são atribuídos valores de adequabilidade. Dessa forma, são definidos indicadores do ambiente construído relacionados diretamente com resultados de desempenho ambiental, classificados conforme os diferentes usos, necessidades, condições climáticas locais e as características do projeto arquitetônico, dada sua grande diversidade mórfica.

Finalmente os indicadores são avaliados pelo enfoque da sustentabilidade e são estes que apóiam as diretrizes de adequação ambiental dos espaços típicos do Hemocentro. Com um método sistematizado de levantamento, organização, análise e avaliação de dados, foram elaboradas diretrizes de adequação conforme as diferentes atividades, programas de necessidades e distintas ambiências do lugar.

O trabalho realizado teve diferentes etapas agrupados da seguinte forma:

PLANEJAMENTO: levantamento, definição de espaços tipos, levantamento e definição de indicadores de desempenho ambiental, condicionantes bioclimáticos locais e método de avaliação de desempenho ambiental;

DIAGNÓSTICO: avaliação do desempenho e elaboração de resultados.

O método de avaliação e de elaboração de diretrizes desenvolvido mostra-se adequado para aplicação em edificações singulares, como o objeto de estudo, tanto pelas características do edifício em si, quanto pela necessidade de proporcionar respostas imediatas à administração que gerencia o uso e a ocupação do hemocentro. Assim, após a aplicação dessas etapas metodológicas, espera-se ter informações para gerar as Diretrizes de Adequação Ambiental do Complexo do Hemocentro, com foco na melhoria de sua qualidade ambiental.

A partir da avaliação sensorial já foi possível perceber algumas inadequações dos ambientes, como a elevada carga térmica em algumas orientações, pela excessiva exposição à radiação solar; escassa ventilação em ambientes no subsolo; deficiência da luz natural, abaixo do recomendado para as atividades desenvolvidas; e ambientes

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expostos a excessivos ruídos externos devido ao escasso isolamento e à grandes reverberações, o que compromete a inteligibilidade e intensificação dos sons internos pelo escasso uso de materiais absorvedores.

Para tanto serão aplicados três tipos de avaliação: Avaliação Pós Ocupação, Retrofit – Diagnóstico Energético e Etiquetagem do Nível de Eficiência Energética.

1. SOBRE O OBJETO DE AVALIAÇÃO

Os edifícios que compõem o Hemocentro de Brasília são de concepção modernista e foram construídos em duas etapas: bloco A, em 1985, e o bloco B, em 2002. Os projetos não previram uma flexibilidade de ocupação que atendesse à velocidade e à dinâmica das transformações do conhecimento acadêmico e científico específicos da área de Hemoterapia e Hematologia. Dessa forma, as edificações foram sendo alteradas e ocupadas de forma a se adaptarem as novas demandas e, hoje apresentam condições físico-ambientais bastante diversificadas.

Essas adaptações, ao longo de seus mais de vinte anos de existência, aumentaram ainda mais a diversidade de suas condições ambientais, demonstrado pela insatisfação geral em seus usuários, o que gerou a necessidade de um trabalho de readequação ambiental.

1.1. Caracterização das Edificações

O Hemocentro de Brasília localiza-se no início da Asa Norte (ver figura 1), composto por dois blocos (A e B), que possuem subsolo e dois pavimentos. A implantação acompanha o desnível da topografia, e por isso os subsolos não ficam totalmente subterrâneos, são semi-enterrados e afloram na parte baixa do terreno.

Figura 01: Localização do Hemocentro de Brasília. Fonte: Adaptado de Google Earth em março de 2011.

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Os blocos estão implantados no eixo leste-oeste (ver figura 2) e quanto à morfologia, são exemplares da arquitetura modernista de Brasília, com forma de polígonos regulares laminares e robusta estrutura ortogonal, em concreto. Possuem grandes fachadas em pele de vidro, recuadas da malha estrutural, sendo algumas protegidas por brises.

Figura 02: Implantação dos Blocos no Hemocentro de Brasília.

Fonte: Adaptado de Google Earth em março de 2011.

As maiores fachadas são para as direções norte e sul, sendo predominantemente envidraçadas. O recuo em relação à estrutura cria proteções mistas (com ângulos verticais e horizontais) que garantem certa proteção à radiação solar. (figura 03). Existem brises verticais móveis na fachada norte do bloco B (figura 04) e em algumas janelas da fachada leste do bloco A. As fachadas leste e oeste de ambos os blocos possuem aberturas mais reduzidas, tendo em alguns casos empenas cegas.

Figura 03: Fachadas norte e sul

envidraçadas. (Bloco A)

Figura 04: Fachada norte com brises

verticais. (Bloco B)

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Permeando as edificações existem áreas verdes, muitas não utilizadas de forma apropriada. Entre os blocos há uma rua interna que separa os edifícios. A ligação entre os blocos se dá por uma passagem coberta por marquise, conforme figura 05.

Figura 05: Marquise – Ligação entre os blocos A e B.

Funcionalmente os blocos abrigam atividades diferentes. O bloco A, mais antigo, contempla a parte relacionada à saúde, abrigando desde a parte das doações, no leste, até os laboratórios, mais reservados, no oeste. Já o bloco B, mais recente, tem dois edifícios unidos por escadas, corredores e elevadores. Grande parte da estrutura administrativa do complexo encontra-se nesse bloco. No pavimento superior do bloco B, existe um mezanino aberto ao lado da cafeteria e da Biblioteca, criando uma generosa área de convívio.

A concepção modular do prédio, facilita a condução das instalações à toda a superfície construída, coerente com o conceito de flexibilidade, permitindo assim futuras transformações necessárias em função da dinâmica dos programas de necessidades.

Com uma área construída total de 4.674,20m² dividida nos blocos A 1.658,15m² e B 2.654,44m², sua estrutura compreende: pilares pré–moldados de formato H, espaçados 6m de eixo a eixo, com 15 cm de espessura; vedações em paredes de alvenaria com pintura, esquadrias de ferro com vidro (Bloco A) ou esquadrias de alumínio com vidro (Bloco B).

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2. SOBRE OS MÉTODOS UTILIZADOS

Avaliação Pós-Ocupação (APO)

A qualidade na Construção Civil está relacionada com os aspectos do produto ou serviço que satisfazem as necessidades do usuário, estando associado ao desempenho satisfatório dos ambientes e das relações ambiente & comportamento (RAC). Assim, torna-se importante estabelecer indicadores de desempenho físico dos ambientes relacionados aos elementos e materiais da construção para prevenir ou consertar falhas na fase de elaboração e execução dos edifícios.

A Avaliação Pós-Ocupação (APO) consiste basicamente na avaliação do desempenho físico/ambiental e da satisfação do usuário. Os métodos e técnicas de APO aplicados à habitação social, desenvolvidos por Roméro e Ornstein (2003), diagnosticam fatores positivos e negativos no decorrer do uso, a partir da análise de aspectos socioeconômicos, de infra-estrutura, de satisfação dos usuários, dos sistemas construtivos, da funcionalidade, do consumo energético e conforto ambiental, e por fim, da relação entre custos e benefícios dos edifícios. Este trabalho, porém, desenvolve uma pesquisa teórico-prática, com aplicação de alguns conceitos e procedimentos metodológicos de Avaliação do Conforto Ambiental utilizados em método de Avaliação Pós-Ocupação.

A metodologia a ser adotada é a da APO que consiste na comparação dos dados provenientes da avaliação efetuada pelos técnicos, com os dados obtidos junto aos usuários, possibilitando desta forma um diagnóstico correto e fundamentado. A avaliação dos técnicos inclui uma série de análises sobre as condições ambientais de umidade, ventilação, temperaturas e níveis de iluminâncias.

A Avaliação do Conforto Ambiental engloba áreas com especificidades distintas que podem ser resumidas em avaliação do conforto térmico, acústico e luminoso. Segundo Roméro e Ornstein (2003) essas áreas dependem de uma multiplicidade de variáveis que vão de um âmbito mais geral a outros muito específicos, divididas em variáveis climáticas e de orientação da edificação, variáveis relativas às exigências humanas e funcionais e variáveis de projeto e construtivas. A avaliação efetuada junto aos usuários objetiva ter informações sobre o impacto das condições de conforto ambiental no comportamento e nos níveis de satisfação. Dentre os diversos métodos existentes no âmbito da Avaliação Pós Ocupação, utilizar-se-á questionários aplicados em uma amostra representativa da população.

Este trabalho é decorrência dos resultados da pesquisa e da experiência adquirida na área de avaliação de ambientes. A metodologia elaborada foi utilizada em trabalhos recentes pelo Laboratório de Sustentabilidade aplicada à Arquitetura e ao Urbanismo – LaSUS, para a comparação da avaliação realizada pelos técnicos com a avaliação realizada junto aos usuários, ou seja a etapa de diagnóstico.

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Retrofit – Diagnóstico Energético

Em 2001, o Brasil vivenciou uma crise de abastecimento no setor elétrico. Duas conseqüências positivas sobressaíram desta crise: a forte participação da sociedade na busca da sua solução e a valorização da eficiência no uso de energia.

Em decorrência desse processo involuntário de aprendizagem, vem se formando uma consciência de que a eficiência energética não pode estar vinculada apenas a questões conjunturais. Deve, sim, fazer parte, de forma definitiva, da política energética nacional, mediante a promoção de medidas que permitam agregar valor às iniciativas já em andamento, o desenvolvimento de produtos e processos mais eficientes e a intensificação de programas que levem à mudança de hábitos de consumo. A recente homologação ao Plano Nacional de Eficiência Energética – PNEf é um exemplo concreto dessa mudança de comportamento.

De modo geral, as edificações públicas apresentam oportunidades significativas de redução do consumo de energia e, portanto, de custos operacionais por meio do aprimoramento do projeto, de um melhor gerenciamento da instalação, da adoção de equipamentos tecnologicamente mais eficientes e alterações dos hábitos dos usuários.

Muitas vezes, oportunidades interessantes de ganhos de eficiência não são possíveis, pois ferem compromissos assumidos no projeto da edificação. Assim, a possibilidade de avaliar as soluções adotadas, ainda na etapa de projeto, apresenta-se como uma excelente oportunidade e de fundamental importância para o seu refinamento.

Cabe destacar que muitos refinamentos de projeto, que buscam a eficiência energética, já são contemplados nos projetos atuais, tornando-os mais aderentes às necessidades da sociedade. A análise aqui desenvolvida compreende uma revisão dos conceitos utilizados buscando identificar ganhos adicionais de eficiência.

Combater o desperdício de energia é vantajoso para todos os envolvidos. Ganha o consumidor, neste caso a sociedade, que passa a comprometer menor parcela de seus custos e o setor elétrico, que posterga investimentos necessários ao atendimento de novos clientes e a sociedade como um todo, pois além dos recursos economizados, as atividades de eficiência energética contribuem para a conservação do meio ambiente evitando agressões inerentes à construção de usinas hidrelétricas ou térmicas.

Etiquetagem do Nível de Eficiência Energética

A crise de energia no Brasil, em 2001, que teve como conseqüência o racionamento de energia, trouxe uma certa conscientização da importância de se otimizar a eficiência energética, incluindo as edificações. Neste mesmo ano, portanto, foi promulgada a Lei de Eficiência Energética (nº. 10.295/2001), além do incremento do Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL) e a criação do subprograma Procel Edifica. Como resultado, observou-se uma significativa redução do consumo de energia nas edificações, em especial no setor residencial.

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Com relação às edificações, conforme o Procel Edifica, estima-se um potencial de redução de consumo de aproximadamente 30% com implementação de ações de eficiência energética em edifícios existentes (incluindo intervenções arquitetônicas na envoltória, e nos sistemas de iluminação e condicionamento de ar). Este percentual de redução de consumo se eleva para 50% em edificações novas (PNEF, 2010).

Após a promulgação da Lei de Eficiência Energética, o Decreto 4.059/2001 instituiu o Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência Energética, no âmbito do Ministério de Minas e Energia (MME) e estabeleceu o desenvolvimento de mecanismos para determinar os níveis mínimos de eficiência energética e a constituição de um Grupo Técnico para adotar procedimentos para avaliação da eficiência energética das edificações. A ELETROBRÁS, no âmbito do Procel Edifica, criou a Secretaria Técnica de Edificações (ST), e em parceria com o INMETRO, no âmbito do Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) promoveram a elaboração do Regulamento Técnico da Qualidade (RTQ), para a etiquetagem voluntária do nível de eficiência energética de edifícios comerciais, de serviços e públicos e de edifícios residenciais (PNEF, 2010).

Segundo Amorim (2011), várias pesquisas (Casals, 2006; Carlo e Lamberts, 2010) apontam para dois tipos de políticas que podem ser implementadas visando o uso racional da energia: políticas baseadas na limitação do nível de eficiência permitido mediante o estabelecimento de índices de desempenho mínimos; e as que estabelecem classificações por meio de programas de certificação. A eficiência mínima é, em geral, obrigatória e tem caráter prescritivo, com limites de desempenho estabelecidos por indicadores. Já a certificação é um mecanismo de mercado que visa promover a eficiência energética de uma edificação de elevado desempenho ao compará-la ao mínimo obrigatório. O desenvolvimento do Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios (RTQ) foi feito seguindo-se o modelo de certificação.

3. ETAPA DE PLANEJAMENTO

3.1. Avaliação Urbana

Para iniciar o processo de verificação do conforto ambiental do edifício do Hemocentro, foi necessário realizar uma análise ambiental em escala macro (a cidade de Brasília), para entender o contexto climático em que o edifício está inserido, e do entorno (microclima), garantindo com isso resultados mais pontuais das características ambientais do seu espaço urbano.

Para que essa avaliação obtivesse resultados satisfatórios, foi necessário desenvolver uma pesquisa perceptiva dos problemas ambientais encontrados no entorno, utilizando ainda equipamentos de medições ambientais para que os resultados obtidos fossem satisfatórios.

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Como o edifício está inserido em uma zona urbana não consolidada, foi necessário realizar uma simulação computacional para verificar quais serão as divergências climáticas (temperatura, umidade e ventilação) que um futuro edifício, situado a leste do hemocentro, causará no seu espaço urbano.

Desta forma, foi possível criar condicionantes ambientais que irão servir de base para o início dos estudos da avaliação de desempenho ambiental que será empregada no edifício.

3.2. Definição de Espaços Tipos

Tendo em vista a complexidade e as variáveis de ocupação do presente estudo, o edifício do Hemocentro optou-se por aplicar questionários sobre a satisfação dos usuários em relação aos espaços estudados. A ossatura e a pele1 do edifício foram priorizadas na avaliação de desempenho ambiental (figura 06).

Figura 06: Ossatura e pele do edifício do Hemocentro.

Elaborou-se um método específico para esta situação, iniciada com a definição dos espaços significativos do Hemocentro denominados de espaços tipos: consultórios, laboratórios, salas administrativas, entre outros. Por meio do levantamento de dados, foram atualizadas as plantas entregues pelo arquiteto Luís Otávio Alves Rodrigues, autor de uma das reformas (2000) do Hemocentro, onde se identificou a ocupação atual e

1 A ossatura diz respeito à estrutura da edificação e a pele, também chamada de envoltória ou envolvente, segundo Romero (2001) é formada por um conjunto de barreiras e conectores energéticos (radiantes, de ar, ou térmicos) entre o exterior e o interior.

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estabeleceu-se um programa de avaliação dos espaços tipos de acordo com a metodologia elaborada.

Essa avaliação de desempenho ambiental das condições físico-ambientais do Hemocentro levou em conta as diferentes características de seus três pavimentos e blocos, identificando características típicas para definir assim os espaços tipos que seriam utilizados para a avaliação de desempenho ambiental. Esses espaços podem ser observados na figura 07 e 08.

Subsolo

Térreo

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Superior Legenda: 01 Supervisão; 02 Captação; 03 C.P.P.; 04 Consultório; 05 Cantina;

06 Presidência; 07 Comunicação Social; 08 Coordenação de Cursos e Estágios; 09 Exames Complementares; 10 Preparo de Reagentes.

Figura 07: Localização das salas tipo no Bloco A.

Subsolo

Térreo

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Superior Legenda: 01 Sala Terceirizada; 02 Recepção Almoxarifado;

03 Secretaria Expediente / Xerox; 04 SAF 1; 05 SAF 2; 06 Apoio DAG; 07 Serviço de Pessoal; 08 Secretaria SSHMT; 09 C.P.D.; 10 Biblioteca.

Figura 08: Localização das salas tipo no Bloco B.

3.3. Levantamento e Definição de Indicadores de Desempenho Ambiental

O trabalho, na etapa de planejamento, levantamento, avaliação e definição de indicadores, foi dividido em duas fases. Na primeira fase foi feito um levantamento, por meio de quadros de avaliação tipo checklist, dos materiais envolventes dos componentes do edifício (considerando cada espaço típico selecionado) e uma apreciação sensorial do conforto térmico, acústico e luminoso do ambiente em questão. Os dois quadros, complementares, foram preenchidos simultaneamente, apesar de contemplarem dados muito diferentes (Quadro 01 e Quadro 02).

A partir dos dados levantados nos quadros citados, houve a necessidade de estabelecer indicadores de desempenho ambiental dos ambientes típicos do Hemocentro, entendidos como uma maneira de relacionar as informações sobre o desempenho dos fenômenos estudados com os elementos da edificação. Para a construção de indicadores e índices, esses têm que ter certos atributos que respondam às diferentes dimensões de análise. Um bom indicador, em geral, deve conter os seguintes atributos: simplificação, quantificação, comunicação, validade e pertinência.

Ainda na etapa de planejamento, precisamente na segunda fase, para a elaboração dos indicadores ambientais estabeleceram-se parâmetros de pontuação que variam entre 1 e 4, sendo o nível 4 os considerados de melhor desempenho. Foi lançada uma matriz de indicadores ambientais, nos quais os aspectos relevantes do desempenho ambiental da edificação foram relacionados com os elementos construtivos e componentes das envolventes do edifício (Quadro 03).

Para que a relação do indicador de desempenho ambiental obtivesse uma resposta mais direta com os elementos da edificação foi necessário considerar: positivo (+) ou negativo ( - ) quando há relação direta e imediata positiva ou negativa no resultado do indicador,

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médio (O) quando interfere medianamente no resultado do indicador e neutro ( ) quando o componente não interfere naquele indicador de desempenho ambiental da edificação.

QUADRO 01: Análise Sensorial do Conforto Ambiental

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QUADRO 02: Materiais

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QUADRO 03: Matriz de Indicadores

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4. ANÁLISE DOS CONDICIONANTES BIOCLIMÁTICOS LOCAIS

4.1. Breve caracterização do clima de Brasília e recomendações de projeto

A cidade de Brasília, construída na década de 60 para ser a capital do Brasil, está localizada à 15º 52’ de latitude sul, apresentando altitude média de 1100 metros. Seu clima pode ser classificado como Tropical de Altitude. A classificação de Köppen identifica duas estações distintas: quente-úmida (outubro a abril) e seca (maio a setembro).

As amplitudes diárias podem alcançar valores consideráveis, principalmente na época seca. No período quente-úmido as amplitudes variam entre 9,1K em dezembro e 11,4K em outubro. No período seco as oscilações médias são maiores, em julho (14,9K) e menores em maio (12,5K).

A análise dos valores registrados nas Normais Climatológicas para o período compreendido entre 1961 e 1990 de acordo com Romero (2001:129), mostram que a umidade relativa do ar média é de 67%. O mês mais seco é agosto, com 49%. A umidade relativa mínima absoluta registrada é de 8%, no mês de setembro. Tabela 1.

A precipitação total média está em torno de 1.552mm. Mais de 70% das chuvas acontecem de novembro a março, sendo dezembro o mês mais chuvoso com cerca de 248mm.

A insolação anual média soma aproximadamente 2.364 horas. A radiação direta é muito forte no inverno, período seco, e a difusa, é intensa no verão e menor no inverno.

A Carta Solar é uma representação do percurso do sol na abóboda celeste durante as diferentes horas do dia e períodos do ano, como pode ser visto na figura 09, a Carta Solar da cidade de Brasília. Um dos principais elementos que origina o desenho da carta solar é o movimento de translação da terra, que de acordo com a latitude da região, define a trajetória solar. A carta solar também estabelece o posicionamento do sol para determinada hora e época do ano. Mostra ainda o tipo de incidência solar que cada fachada receberá e o tipo de sombreamento proporcionado pelos edifícios. Além disso, auxilia na escolha da melhor orientação para as construções.

Desta forma, com a carta solar é possível desenvolver estudos para garantir um sombreamento adequado nas fachadas de acordo com a orientação e posição dos protetores solares, obtendo com isso uma adequada eficiência ambiental nos quesitos de ventilação e iluminação natural.

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Figura 09: Carta Solar de Brasília-DF, latitude -15,86º.

Fonte: Software Sol-Ar, LABEEE – UFSC.

Os ventos predominantes são leste e sudeste na maior parte do ano, e noroeste nos meses mais chuvosos. Durante todo ano predominam as velocidades dos ventos de 2 a 3 m/s e de maneira secundária as velocidades de 3 a 4 m/s.

Figura 10: Rosa dos ventos para Brasília –

Ventos por freqüência de ocorrência. Fonte: Software Sol-AR, LABEEE – UFSC.

Figura 11: Rosa dos ventos para Brasília –

Velocidades Predominantes. Fonte: Software Sol-AR, LABEEE – UFSC.

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Abaixo temos os dados do INMET para a cidade, do período de 1961 a 1990:

TABELA 01: NORMAIS CLIMATOLÓGICAS (1961-1990) INMET, Brasília - DF.

MÊS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

JAN 885.9 21.6 26.9 17.4 241.4 105.5 76.0 157.4 7.0 NW 2.8

FEV 885.4 21.8 26.7 17.4 214.7 102.8 77.0 157.5 7.0 C-NE 2.6

MAR 885.6 22.0 27.1 17.5 188.9 108.6 76.0 180.9 7.0 E 2.3

ABR 886.4 21.4 26.6 16.8 123.8 107.4 75.0 201.1 6.0 E 2.4

MAI 887.6 20.2 25.7 15.0 39.3 128.6 68.0 243.3 5.0 E 2.4

JUN 889.0 19.1 25.2 13.3 8.8 149.2 61.0 253.4 3.0 E 2.7

JUL 889.2 19.1 25.1 12.9 11.8 182.1 56.0 265.3 3.0 E 2.9

AGO 888.2 21.2 27.3 14.6 12.8 236.6 49.0 262.9 3.0 E 3.0

SET 887.2 22.5 28.3 16.0 51.9 227.7 53.0 203.2 4.0 E 2.9

OUT 885.8 22.1 27.5 17.4 172.1 153.7 66.0 168.2 7.0 C-NE 2.6

NOV 884.8 21.7 26.6 17.5 238.0 107.7 75.0 142.5 8.0 C-NW 2.6

DEZ 884.8 21.5 26.2 17.5 248.6 96.8 79.0 138.5 8.0 NW 2.7

MÉDIAS ANUAIS 886.6 21.2 26.6 16.1 1552 1692 67.0 2364 6.0 E 2.7

1.- Pressão Atmosférica (hPa), 2,- Temperatura Média, 3.- Temperatura Máxima, 4.- Temperatura Mínima (ºC), 5.- Precipitação Total (mm), 6.- Evaporação Total (mm), 7.- Umidade Relativa (%), 8.- Insolação Total (Hora e Décimos), 9.-

Nebulosidade (0-10), *10.- Direção do vento e Velocidade Média (m/s) de Janeiro a Dezembro Fonte: Romero (2001:129).

Em estudo posterior Maciel (2002:56) analisa o período compreendido entre 1982 e 1997 e mostra que a umidade relativa do ar média é de 70%. O mês mais seco é agosto, com 56%. A umidade relativa mínima absoluta registrada é de 8%, no mês de setembro.

A temperatura do ar média é de 21,6 °C. As médias d iárias são relativamente baixas, variando entre 14,6 ºC, no mês de julho, e 21,1 ºC, no mês de outubro, caracterizando, dessa forma, um predomínio de temperaturas amenas. Outubro é o mês mais quente, com médias das médias por volta de 20 ºC e em setembro a média das máximas é de 29,2 ºC. Este pode ser considerado o mês mais desfavorável em conforto térmico, pois além das altas temperaturas, a umidade relativa é muito baixa. Porém, as temperaturas acima de 30 ºC representam menos de 3% mensais durante o ano e apenas nos meses de setembro e outubro que ficam entre 5 e 6% mensais.

No gráfico 01, são apresentados os valores médios de temperatura e umidade relativa do período de 1982 a 1997. A linha azul escura mostra os valores médios das temperaturas máximas, a linha roxa se refere às temperaturas médias das médias e a azul clara aos valores médios das temperaturas mínimas. A umidade relativa é apresentada com colunas azul claras.

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Gráfico 01: Médias das temperaturas de bulbo seco (TBS) e da umidade relativa (UR) de

Brasília (1982 – 1997). Fonte: Maciel (2002:56).

4.2. Avaliação Bioclimática e Diretrizes Construtivas para o clima de Brasília

A arquitetura bioclimática se baseia na correta aplicação dos elementos arquitetônicos com o objetivo de fornecer ao ambiente construído um alto grau de conforto higrotérmico com baixo consumo de energia.

O corpo humano produz continuamente calor no organismo como subproduto do metabolismo. Esse calor é dissipado continuamente para o ambiente. Quando a velocidade de produção de calor é exatamente igual à velocidade de perda, diz-se que a pessoa está em equilíbrio térmico.

Para que essa troca de calor se dê da maneira mais eficiente possível, ou seja, sem que haja um esforço extra do organismo, existe o que se chama de Zona de Conforto. É definida por um intervalo nos valores de umidade e temperatura, mas que pode variar, dependendo de outros fatores como a velocidade do vento.

Alguns métodos para projetos bioclimáticos aplicados à edificação utilizam cartas bioclimáticas, que associam informações sobre a zona de conforto térmico, clima local e as estratégias de projeto indicadas para cada período do ano. As estratégias podem ser classificadas em naturais (sistemas passivos) e artificiais (sistemas ativos). As naturais são as que não gastam energia para seu funcionamento: ventilação natural, resfriamento evaporativo, massa térmica (que aumenta inércia térmica da construção), aquecimento solar passivo, etc. Os sistemas artificiais de uso mais comum na arquitetura são ventilação mecânica, aquecimento e refrigeração. No caso de Brasília as estratégias são todas passivas, o que significa que o projeto arquitetônico pode resolver adequadamente as condições de conforto sem dispêndio maior de energia.

O corpo humano produz continuamente calor no organismo como subproduto do metabolismo. Esse calor é dissipado continuamente para o ambiente. Quando a

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velocidade de produção de calor é exatamente igual à velocidade de perda, diz-se que a pessoa está em equilíbrio térmico. Para que essa troca de calor se dê da maneira mais eficiente possível, ou seja, sem que haja um esforço extra do organismo, existe o que se chama de Zona de Conforto. É definida por um intervalo nos valores de umidade e temperatura, mas que pode variar, dependendo de outros fatores como a velocidade do vento.

A norma brasileira, ABNT NBR 15220 Desempenho Térmico de Edificações, na parte 3, propõe um zoneamento bioclimático para o Brasil que contêm nove zonas; cada zona bioclimática apresenta diferentes características que vai localizá-la em diferentes partes da carta bioclimática onde se relacionam temperatura e umidade do ar. Além da zona de conforto há outras zonas para as quais são indicadas estratégias para melhorar a sensação térmica. Essas recomendações baseiam-se nas cartas bioclimáticas de B. Givoni e foram adaptadas para os climas brasileiros. São elas: aquecimento artificial (calefação), aquecimento solar, massa térmica para aquecimento, desumidificação, resfriamento evaporativo, massa térmica para resfriamento, ventilação, refrigeração artificial e umidificação do ar.

O clima de Brasília está classificado como Zona Bioclimática 4 e na Tabela 02 a seguir, apresentam-se dados sobre conforto e desconforto térmico na cidade da Brasília, obtidos com ajuda da carta bioclimática. Observa-se que as condições se mantêm, durante 41% das horas do ano, em limites considerados confortáveis. O percentual de desconforto térmico por frio é de 36%, 14% superior ao desconforto por calor. São considerados como desconforto por frio os intervalos com temperaturas abaixo dos 18 ºC.

No trabalho realizado por Lamberts, Dutra e Pereira, 1997 para 14 capitais brasileiras podemos observar que na Carta Bioclimática de Brasília existe uma grande concentração de pontos na zona de conforto térmico, que se traduz em percentual das horas do ano – é a cidade mais confortável das estudadas, segundo a análise feita a partir do TRY. As principais estratégias indicadas pela tabela são:

1. Massa térmica para aquecimento e aquecimento solar (33,9%)

2. Ventilação (12,6%)

3. Aquecimento solar (6,1%)

Segundo os autores deve-se priorizar o uso de massa térmica para aquecimento, associado ao ganho de calor solar. Nos períodos quentes a ventilação é a estratégia bioclimática mais indicada, resolvendo 15,1% (12,6% + 2,5%) das horas do ano. (LAMBERTS, DUTRA e PEREIRA, 1997:126-127)

Portanto, para Brasília são recomendadas as seguintes estratégias:

1. Aberturas para ventilação de tamanhos médios com sombreamento;

2. Vedações externas, cobertura leve e isolada e paredes pesadas;

3. No verão, resfriamento evaporativo, massa térmica para resfriamento e ventilação seletiva;

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4. No inverno, aquecimento solar e vedações internas pesadas (inércia térmica).

5. MÉTODO PARA AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO AMBIENTAL

5.1. Medições e Simulações

Foram necessários dois dias para a realização das etapas de medições, devido a quantidade de ambientes tipos selecionados para a demanda de equipamentos e da equipe disponível. As medições realizadas foram: Temperatura do Ar, Umidade Relativa do Ar, Temperaturas Superficiais, Nível de Ruído Sonoro, Iluminância Natural (lâmpadas desligadas) e Artificial (lâmpadas ligadas), e Data Logger. Os resultados referentes ao Bloco A, realizado no dia 11/01/11, estão compilados no Anexo II, enquanto os resultados do Bloco B, realizado no dia 21/01/11, estão compilados no Anexo III.

Para as simulações foram utilizados os programas computacionais ENVI-MET, RELUX, DAYSIM/RADIANCE, ECOTEC e REVERB, analisando conforto térmico, iluminação e acústica, respectivamente. Seus resultados estão compilados nos Anexo I, II, III, IV e V.

A seguir apresentam-se os métodos adotados na fase de medições:

5.2. Medição de Conforto Térmico

Com relação ao conforto térmico, aplica-se a norma do MINISTÉRIO DO TRABALHO, NR17/1990 – Ergonomia: item 17.5 – que trata das condições de conforto aplicado a ambientes de trabalho dependendo do tipo de atividade executada. Para as atividades que exijam solicitação intelectual e atenções constantes como: salas de controle, laboratórios, escritórios, salas de desenvolvimento ou análise de projetos, dentre outros, lembramos que são recomendadas as seguintes condições de conforto: a) níveis de ruído de acordo com o estabelecido na NBR 10152; b) índice de temperatura efetiva entre 20ºC e 23ºC; c) velocidade do ar não superior a 0,75m/s; d) umidade relativa do ar não inferior a 40%.

As medições de temperatura e umidade do ar nas salas tipo foram realizadas simultaneamente durante a manhã, no horário de 9h e a tarde, no horário de 15, devido às variações existentes. Para a medição da temperatura superficial, foram utilizados pirômetros a laser em graus Celsius, para valores do teto, piso e vedações laterais. Ainda para medir a temperatura do ar, no centro dos recintos e a 1,20 m do piso, foram seguidas as especificações de equipamentos e montagem dos sensores, apresentadas na norma ISO 7726 - Ergonomics of the Thermal Environment: Instruments for Measuring Physical Quantities e na norma da ABNT NBR 15 220 – Desempenho Térmico de Edificações.

Outro equipamento utilizado para as medições foram os Data Loggers, que realizam medições internas de temperatura, umidade e ponto de orvalho, em períodos estipulados

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durante um determinado tempo. Posicionados a 1,50m de altura do piso no interior das salas tipos, os Data Loggers coletaram dados no período de uma semana, a partir do dia de medições individuais em cada bloco.

5.3. Medição de Conforto Luminoso – Iluminação Natural e Artificial

Para uma primeira percepção de iluminação natural e artificial dos ambientes tipo, foi utilizado luxímetro digital para coletar dados unitários da iluminância do espaço. Seguindo a Norma ABNT NBR 5382 – Verificação de Iluminância de Interiores, o aparelho foi posicionado em um plano horizontal a uma distância de 80cm do piso, conforme instruções, sob temperatura ambiente entre 15ºC e 50ºC. O método utilizado para a obtenção dos dados de um ambiente foi desenvolver uma malha de pontos, coletando o nível de iluminância (lux) de cada ponto, podendo dessa forma criar uma malha de ISOlux, conforme apresentado na figura 12.

Figura 12: Medição realizada pela manhã com luzes acesas no Setor de Captação (Bloco A –

Térreo), verificando o nível de iluminância no ambiente.

5.4. Medição de Conforto Sonoro

Para realizar as medições de conforto sonoro nos espaços tipos selecionados nos blocos do Hemocentro, foi necessário dividir os ambientes em seis tipologias arquitetônicas a partir da utilização do espaço. Desta forma, os ambientes divididos foram: salas de escritório, salas com uso de máquinas, ambientes de uso comum, auditório, biblioteca e sala de projeção. As medições e experimentos realizados foram:

- Medição decibelimétrica, que serve para medir a intensidade de ruído existente no local;

- Medições de tempo de reverberação, que determinam o decaimento de intensidade de determinadas freqüências num espaço de tempo, em uma determinada sala;

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- Estudo da forma arquitetônica, para verificar o comportamento das ondas sonoras no ambiente a partir do local, material e tipo de fonte. Este estudo verifica efeitos indesejáveis, como ressonância, reverberação, entre outros.

O software REVERB foi utilizado para simular o período de reverberação de alguns espaços tipo, ou seja, verificar o tempo que determinadas freqüências demoram a desaparecer de acordo com os materiais utilizados nos locais e suas respectivas áreas de contato.

A partir da volumetria do local, aproveitamento de materiais existentes e seus devidos usos, foram propostos novos materiais de acordo com os cálculos de tempo de reverberação para cada tipo de ambiente. Um exemplo desse estudo pode ser observado na figura 13.

Nome da Sala: Espaço Tipo – Bloco A Uso Acústico: Palavra Falada (De Marco) Volume Interno: 70m³

Fonte sonora: Centro da sala Fórmula de cálculo do tempo de reverberação: Sabine-Franklin

Figura 13: Simulação do tempo de reverberação em um espaço tipo do Bloco A.

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6. ETAPA DE DIAGNÓSTICO

6.1. Avaliação do Entorno

Observando o entorno, percebeu-se que em pouco tempo iniciaria-se a construção de um novo empreendimento vertical. Por esse motivo, foi realizada uma avaliação sensorial e uma simulação computacional a partir do software ENVI-met, para verificar as principais ocorrências que este edifício causaria nas edificações do Hemocentro. (Ver Anexo I)

Para a avaliação sensorial, foi desenvolvido um estudo da ventilação local, conforme figura 14. Observa-se, que os edifícios situados ao leste do Hemocentro canalizam os ventos, criando também grandes áreas de sombra de vento prejudicando a qualidade do espaço.

Figura 14: Estudo da ventilação a partir da análise sensorial do entorno do Hemocentro.

Já para a simulação, foi necessário criar dois cenários, um atual, e outro com a inserção do edifício, para verificar as possíveis interferências que a inserção desse novo prédio provocará no espaço. As simulações realizadas foram de temperatura, umidade e velocidade do ar, e as mesmas podem ser observadas no Anexo I. As figuras 15 e 16 mostram os resultados desses cenários.

Avaliando os resultados de temperatura, percebe-se que a retirada da vegetação para a inserção do novo empreendimento vertical prejudica a temperatura do espaço, aumentando consideravelmente em relação a situação atual. Aliando esse fator com a ventilação leste, predominante, percebe-se que essa nova ilha de calor prejudicará a

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qualidade do Hemocentro, levando um vento quente para dentro dos espaços internos do edifício.

Figura 15 e 16: Resultado dos dois cenários da simulação de temperatura, as 15h do dia

20.01.2011.

Nas avaliações da umidade do ar, nota-se que a inserção do novo edifício contribui para o aumento da umidade pelo lado leste, a partir da diminuição da incidência solar direta na superfície do entorno. Esse resultado pode ser observado nas figuras 17 e 18.

Figura 17 e 18: Resultado dos dois cenários da simulação de umidade, as 15h do dia

20.01.2011.

Já com os resultados de ventilação, percebe-se que a inserção do novo edifício provoca uma canalização do vento, sendo dispersado para os lados, prejudicando o Hemocentro. Antes, os blocos recebiam a incidência direta da ventilação leste, predominante. Agora, com esse novo edifício, criará uma sombra de vento, reduzindo a velocidade do ar, sendo um dos principais pontos prejudiciais dessa análise. Essa análise pode ser observada nas figuras 19 e 20.

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Figura 19 e 20: Resultado dos dois cenários da simulação de velocidade do ar, as 15h do

dia 20.01.2011.

Nota-se, com isso, que o resultado da análise sensorial coincide com o resultado da simulação, que apesar de coerente, é um agravante para as condições de habitat do lugar.

6.2. Avaliação da Envoltória

Para a avaliação da envoltória foi necessário realizar uma verificação da situação das fachadas, observando os tipos de vedações verticais e protetores solares que influenciariam na qualidade do espaço. Baseado nisso, foram realizadas medições in loco verificando as temperaturas superficiais obtidas nas diferentes fachadas dos edifícios. O resultado dessas medições pode ser observado nos Anexos II e III, para os blocos A e B.

Em relação a avaliação, foi possível perceber que a fachada norte recebe a incidência solar durante boa parte do dia, onde não há muita sombra no entorno. No bloco A, a rua interna entre os edifícios acumula muito calor, canalizando ainda o vento quente. Por esse motivo, as janelas permanecem fechadas, com película, para diminuir a intensidade da luz. Já o bloco B, recebe uma ventilação quente constante proveniente da área desmatada. Mesmo havendo protetores solares verticais, manuais, pesados e de difícil manuseio no norte, não auxiliam no controle de iluminação e ventilação natural. Há uma sensação de ambiente enclausurado por conta da estrutura e da dimensão dos brises verticais.

Em contrapartida, a fachada sul possui como vedação, esquadrias de vidro com aberturas basculantes, que prejudicam a entrada da ventilação leste. No bloco A, as janelas ficam fechadas, pois fazem parte da região dos laboratórios, que são ambientes climatizados. Além de estarem próximas ao estacionamento, não possuem nenhuma barreira vegetal significativa, refletindo grande parte da radiação para o espaço externo. No bloco B percebe-se a utilização do ar-condicionado em todos os ambientes, não havendo dessa maneira esquadrias abertas. Em toda a fachada sul, não há vegetação

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nem protetores solares que diminuam a incidência dos raios solares para o interior do edifício.

Na fachada leste percebe-se a incidência de ventos quentes constantes, criando redemoinhos e uma canalização na ventilação que direciona o ar quente para dentro dos ambientes. Além disso, existem unidades condensadoras rentes ao edifício que prejudicam o espaço criando ilhas de calor.

Já a fachada oeste, localizada próxima ao estacionamento, está bem protegida pela vegetação, a partir da presença de árvores altas com copas largas. No entanto, há uma sensação térmica de abafamento e irradiação da fachada para o ambiente externo. O afastamento entre a fachada e a vegetação é descoberto e feito de piso de terra batida, o que contribui para a formação de ilha de calor.

Resumindo, pode-se evidenciar que os problemas são causados principalmente pela entrada excessiva de radiação solar não-controlada e pela falta de ventilação prejudicada pelos modelos de esquadrias do tipo basculante que dificultam a entrada da ventilação nos ambientes internos.

6.3. Avaliação Sensorial

A avaliação sensorial indica alguns pontos relevantes sobre as condições de conforto térmico, acústico e luminoso do Hemocentro. Esses foram utilizados como ponto de partida para o restante do trabalho, aplicados individualmente, nos períodos da manhã e tarde, em cada espaço tipo previamente selecionado.

Para a divisão interna do espaço, na sua maioria, foram utilizados divisórias de PVC na cor branca com vidro transparente para facilitar a mobilidade e transparência dos espaços. Em alguns ambientes, estão presentes alvenarias pela necessidade de passagem das tubulações da infraestrutura predial.

No entanto, de acordo com a avaliação, foi perceptivo que essa divisão das salas é ineficaz em relação a quantidade de usuários por ambiente, criando espaços muito pequenos e de péssima qualidade para seus ocupantes, ou muitos espaçosos para a utilização de apenas 1 funcionário. Foi percebido esta situação em relação a ambientes com mesmo tipo de atividade.

Exemplificando, no térreo do Bloco B, encontra-se a sala SAF 1 (figura 21), com aproximadamente 24m², sendo ocupada por 8 pessoas por turno, enquanto a Secretaria do Expediente (figura 22), com aproximadamente 34m², apenas 3 usuários utilizam o espaço em horários intercalados. Desta forma, percebe-se a ineficácia da relação usuário-ambiente de acordo com a necessidade da utilização dos ambientes.

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Figura 21: Bloco B – SAF 1.

Figura 22: Bloco B – Secretaria do

Expediente.

Já nos laboratórios, encontram-se divisórias de madeira em folhas simples de compensado, ocas internamente. Muitas das portas de madeiras estão deterioradas, prejudicando a qualidade da imagem do espaço.

Conforme levantamento sensorial, um dos principais problemas encontrados foi à falta de isolamento entre os ambientes, o que interfere na falta de privacidade, na dificuldade de concentração, especialmente quando o ruído percebido é inteligível, intermitente em muito dos espaços tipos.

6.4. Conforto Térmico

Nas medições foram encontradas altas temperaturas e pouca ventilação, o que contriubui para a sensação de desconforto. Há bastante variação do desempenho térmico do edifício, de acordo com a localização em relação ao solo (térreo, primeiro piso ou subsolo) e também conforme a ocupação.

No subsolo houve pouca variação, com ambientes totalmente desconfortáveis devido a ausência de ventilação, ocasionando no ambiente interno o que chamamos de efeito estufa. No térreo, a sensação térmica quase sempre é de calor, com pouca ventilação e umidade adequada. No superior há bastante variação pela utilização constantes do ar condicionado em muitos dos ambientes analisados. No entanto, devido a quantidade excessiva de aberturas, encontra-se certo desconforto por calor em determinadas horas do dia.

Segundo as medições in loco, todas as ocorrências encontram-se dentro dos limites de temperatura de 18ºC a 29ºC, o que evidencia que a robusta estrutura dos edifícios garante um isolamento térmico adequado para os ambientes internos (princípio da inércia térmica). No entanto, vale ressaltar que a maioria dos ambientes estava climatizada, sendo um ponto negativo para a análise in loco da possível situação dos espaços tipo.

Observando os gráficos obtidos pelos resultados dos Data Loggers (ver Anexos II e III), percebe-se que a maioria dos ambientes tem uma queda da temperatura no período

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comercial, comprovando nesse caso, o uso do ar condicionado para climatizar o ambiente. A umidade relativa, também obtida nas medições dos Data Loggers, varia de acordo com a utilização do climatizador. No entanto, esta última encontra-se, na maioria dos casos, sempre acima do limite de conforto de 40%.

Desta forma, percebe-se que as medições não evidenciam situações graves, as temperaturas do ar encontram-se dentro dos limites de temperatura antes mencionados, assim como a umidade interna, apenas em um ambiente, a Sala de Supervisão no subsolo do Bloco A, estava abaixo do limite de 40%. Outro ponto positivo foi verificado ao perceber que as temperaturas superficiais também não são altas: as maiores temperaturas estão nos espaços voltados para faces externas, devido à radiação excessiva.

O estudo das máscaras de sombra, realizado na carta solar (Anexo IV) demonstra que na fachada norte, onde existem grandes aberturas, possui proteções com bom desempenho quanto à entrada de radiação direta nos ambientes internos. Mas é preciso estudar melhora a distribuição da luz natural e a praticidade dos brises utilizados, pois os atuais brises móveis dificultam a visibilidade do exterior, uma vez que é comum o usuário não manuseá-lo para adequar a insolação dos vários períodos do dia. Já a fachada sul, também com grandes aberturas, mas sem proteções, também não possui problemas em relação à radiação solar direta, o que não garante o conforto luminoso devido ao ofuscamento.

6.5. Conforto Luminoso

Iluminação Natural:

Como já citado, as fachadas orientadas para norte e sul, possuem como vedação esquadrias de vidro. Desta forma, o edifício recebe a luz do sol durante todo o dia, sendo um dos pontos positivos para a iluminação natural.

No entanto, esta alta iluminância cria condições desconfortáveis, por ser excessiva em diversos ambientes em ambos os blocos. Em alguns casos, a penetração da radiação direta em alguns ambientes aumenta as iluminâncias em pontos específicos, penalizando a uniformidade do espaço.

Outra ocorrência constante é o ofuscamento pela visão da abóboda celeste pelas esquadrias de vidros. No bloco B, a situação tende a ser pior, onde são encontradas esquadrias com película fumê em todos os ambientes. Desta forma, qualquer falha da película nas esquadrias ocasiona em ofuscamento, prejudicando a qualidade de uso dos usuários e dos visitantes (ver figura 23).

No subsolo são encontradas condições bastantes deficitárias de luz natural, com níveis de iluminância extremamente baixos, insuficientes para as tarefas visuais de leitura e escrita.

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Figura 23: Ofuscamento provocado pela ausência da película fumê.

Para verificar a coerência dos dados obtidos nas medições com as análises sensoriais, foi calculado a relação da Uniformidade da Luz Natural (Uo) dos ambientes, obtendo a relação do nível mais baixo com o mais alto da iluminância encontrada. Essa razão não deveria ser menor que 0,09, encontrado em muitos dos espaços tipo analisados, comprovando a insuficiência da iluminação natural no interior dos edifícios. (ver Anexos II e III)

Também foram realizadas simulações no software Daysim/Radiance com o intuito de analisar o comportamento da luz do dia em ambientes selecionados nos dois blocos (ver Anexo V). Os ambientes foram selecionados de forma a representar as condições gerais de iluminação nos dois blocos, levando em consideração as dimensões, o posicionamento, a orientação, além da disposição das proteções. Com base nos resultados obtidos pelo programa pode-se determinar o potencial de aproveitamento da iluminação natural nos ambientes em termos de porcentagem de horas no ano de Autonomia da Luz do Dia (Daylight Autonomy – DA)2; analisar os níveis de iluminâncias nos ambientes por meio da Autonomia Útil da Luz do Dia (Useful Daylight Autonomy – UDI)3; e a proposição de alterações para a otimização do aproveitamento da iluminação natural nos ambientes.

De forma geral, as condições atuais dos ambientes dos Blocos A e B demonstram ambientes com má distribuição da iluminação natural. O nível de iluminância de 500 lux, adotado como parâmetro para o desempenho adequado das tarefas visuais no local,

2 Daylight Autonomy (DA – Autonomia de Luz Natural), que representa a porcentagem de horas no ano em que um ponto determinado consegue manter os níveis aceitáveis de iluminância somente com iluminação natural; 3 Usefull Daylight Autonomy (UDI – Autonomia de Luz Natural Útil), que identifica na malha de pontos do ambiente onde os níveis de iluminância são muito escuros (<100 lux); utilizáveis (100-2000 lux) e muito claros (˃2000 lux).

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ocorre com mais freqüência nos pontos de medição próximos as janelas. Por outro lado, dos demais pontos ao longo dos ambientes poucas vezes, ao longo do ano, atingem o nível de iluminância estipulado, o que comprova a deficiência da iluminação natural verificada nas medições.

No entanto, os resultados apontam para o potencial de aproveitamento da luz do dia nestes ambientes (quando observado os valores de DACON

4 e UDI entre 100-2000 luz). Desta forma, problemas como a má distribuição da iluminação natural, excesso de superfícies envidraçadas, e a falta de elementos arquitetônicos que otimizem o potencial de aproveitamento da luz do dia; podem ser corrigidos para o alcance de uma melhor qualidade de iluminação nos ambientes.

Iluminação Artificial:

A má distribuição das luminárias é um dos principais pontos negativos referente a iluminação artificial. Em pouquíssimos casos as iluminâncias atingidas pela iluminação artificial atendem a quantidade necessária para as tarefas visuais previstas para os ambientes.

No entanto, de maneira geral, é fácil estabelecer um quadro sintético das situações avaliadas. Os vários ambientes pesquisados possuem situações de uso e ocupação bem similares, tornando fácil a análise do edifício como um todo. Desta forma, percebe-se que a iluminação artificial é totalmente insuficiente para qualquer tipo de atividade que os usuários exercem, precisando ser revista para atender a demanda de iluminância de 500lux por tarefa sugerida segundo a ABNT NBR 5382 - Verificação de Iluminância de Interiores .

Com as medições in loco, foi possível verificar ainda mais a insuficiência da iluminação artificial. Em inúmeros casos, a média encontrada foi abaixo de 100lux, insuficiente para qualquer tipo de atividade a ser desenvolvida no espaço interno. Além disso, percebe-se a inexistência de qualquer relação entre o projeto de iluminação artificial com o comportamento da luz natural, o que seria desejável para se atingir a eficiência energética.

4 Continuous Daylight Autonomy (DAcon – Autonomia Contínua de Luz Natural), onde um “crédito” parcial é atribuído aos valores abaixo do nível de iluminância determinado. Por exemplo, quando é estipulado 500 lux para dado ponto de análise no ambiente e, em certa hora do dia, é atingido 400 lux naquele ponto é atribuído um valor ao DAcon. Tal consideração de valor é justificada por Reinhart (2010) por meio de estudos que apontam a variação de preferência nos níveis de iluminação dos usuários.

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6.6. Conforto Sonoro

De acordo com as diversas análises realizadas em ambos os blocos do Hemocentro, percebeu-se que as principais causas de ruído são provocadas pelo uso do ar-condicionado, televisões, máquinas e equipamentos, e geradores externos.

Em valores acima de 65 dB (A), é normal que ocorra a perda permanente da audição se ocorrer muitos anos de exposição a esse nível de ruído. Por esse motivo, sugere-se o uso de protetores auriculares em caso de permanência constante em ambientes ruidosos.

Em relação ao isolamento das salas, deve-se considerar que as portas e janelas permaneçam fechadas. Nesse sentido, sugere-se a instalação de um sistema de ventilação forçada, obtendo com isso conforto sonoro e térmico adequados.

Para melhorar a qualidade de alguns espaços, cita-se:

As paredes entre as salas de escritório poderão continuar sendo de dry-wall, alvenaria de tijolo com reboco e pintadas.

As janelas de vidro precisam ser de espessura 6,5mm, pois devidamente colocado chega a um isolamento de 26 à 32 dB. Este vidro precisará ser posto em todo o perímetro dos edifícios, pela intensidade de ruídos de geradores e ar-condicionados.

Deverá ser criada uma antecâmara na entrada da biblioteca para evitar a passagem de ruído da área de convivência situada ao lado.

Para garantir uma melhor qualidade acústica nos ambientes, é sugerido a troca do forro de gesso ou PVC para forro Gypsom, em todos os ambientes do bloco A e B, com exceção das caixas de escadas, auditório, banheiros, câmaras frias, depósitos, entre outros. Dessa forma, a absorção será maior, garantindo um melhor conforto acústico.

6.7. Quadro Resumo de Avaliação Ambiental - Medições in loco

Esse quadro desenvolvido contempla todas as medições realizadas para verificar os principais elementos que interferem no conforto ambiental do espaço construído.

Nesta análise, comparam-se os resultados encontrados nas medições (ver Anexo II e III) com os parâmetros existentes em normas e recomendações nacionais e internacionais relativos à Conforto Térmico e Luminoso (ANSI/ASHRAE 55-81, ISO 7730, NB 5412).

As Condições de Conforto Térmico consideradas foram: Temperatura do ar: entre 18 e 29°C e, Umidade Relativa: entre 20 e 80%.

Quanto ao Conforto Luminoso foi considerada a Iluminância média – de acordo com a tarefa (NBR 5412), a Iluminância mínima – de acordo com a tarefa (NBR 5412), não inferior a 100lux, a Iluminância máxima – não superior a 2000lux e o Uo (Índice de Uniformidade – Iluminância Mínima/Iluminância Média, desejável) > 0,8. Vale ressaltar

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que essa análise foi realizada tanto para a Iluminação Natural quanto para a Iluminação Artificial e Natural.

Quanto ao conforto acústico as normas brasileiras que definem os procedimentos de medições e estabelecem as referências de valores de ruídos admissíveis, são: a NBR 12179 – Tratamento acústico em recintos fechados, NBR – 10151- Avaliação do ruído em áreas habitadas visando o conforto da comunidade e NBR - 10152 - Níveis de Ruído para Conforto Acústico, todas da ABNT. Há ainda a Instrução Normativa do INSS, NR 15 e a do Ministério do Trabalho, NR 17- Ergonomia.

As avaliações podem ser observadas no quadro 04 e 05, considerando os resultados compilados do bloco A e B, respectivamente.

Percebe-se, nessa avaliação, que a quantidade mínima de luz estabelecida pela norma não é encontrada em grande parte dos ambientes. Por esse motivo, nota-se que as proteções solares definidas para o projeto, tanto horizontais (marquises estruturais) como verticais (brises verticais e pilares estruturais) não atendem as necessidades de conforto dos usuários, devendo assim serem revistas para garantir um melhor conforto luminoso para os ambientes internos.

Em relação a temperatura e a umidade relativa do ar, todos os ambientes atendem as normas estabelecidas, a partir da utilização do ar-condicionado ou algum outro elemento que interfira na qualidade do espaço interno.

Já em relação ao conforto sonoro, este é prejudicado em todos os ambientes, devido a utilização de elementos inadequados para o isolamento acústico do espaço, como por exemplo, a utilização do forro de gesso e divisórias inadequadas.

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QUADRO 04: Resumo de Avaliação Ambiental do Hemocentro – Aplicação Bloco A

BLOCO: A

AMBIENTES AVALIADOS (CONFORTO TÉRMICO, LUMINOSO E ACÚSTICO) - PIORES CONDIÇÕES ENCONTRADAS Data: 11/01/2011

SU

BS

OLO

Supervisão

SU

PE

RIO

R Presidência

Tar UR dB Imax Imin Im Emax Emin Em Uoi Uoe Tar UR dB Imax Imin Im Emax Emin Em Uoi Uoe

9H 24,6 56 60 - - - 860 320 567 - 0,37 9H 25,8 68,2 51,7 1100 50 330 1600 250 846 0,05 0,16

15H 27,9 37 55 1700 100 728 2000 500 1100 0,06 0,25 15H 28 52 54 1900 100 601 2400 200 990 0,05 0,08

TÉ

RR

EO

Captação

SU

PE

RIO

R Comunicação Social


9H 26 72 62,3 - - - 300 50 214 - 0,17 9H 26,2 69,8 52,5 135 40 84 1000 200 546 0,3 0,2

15H 26 59 67 - - - 400 40 230 - 0,1 15H 28,2 63 54 360 80 192 640 180 390 0,22 0,28

TÉ

RR

EO

C.P.P.

SU

PE

RIO

R Coordenação de Cursos e Estágios


9H 24,2 74,7 74,1 - - - 560 140 259 - 0,25 9H 26 66,5 56,2 - - - 2900 200 665 - 0,07

15H 25,5 62,2 59 145 55 97 400 210 300 0,38 0,53 15H 28,2 63 62 - - - 1900 200 715 - 0,11

TÉ

RR

EO

Consultório

SU

PE

RIO

R Exames Complementares


9H 25,8 66,7 62,7 - - - 195 100 156 - 0,51 9H 26,2 57,8 69,5 620 20 112 1050 50 479 0,03 0,05

15H 26,2 59 52 200 65 112 225 125 185 0,33 0,56 15H 26,6 60 63 620 20 179 1000 100 530 0,03 0,1

TÉ

RR

EO

Cantina

SU

PE

RIO

R Preparo de Reagentes


9H 25,2 71,1 72,6 - - - 305 170 233 - 0,56 9H 25,2 63,6 57,2 900 0 219 950 150 426 0 0,16

15H 25,5 64 65 130 25 87 350 150 247 0,19 0,43 15H 24,4 55 63 750 0 237 760 220 418 0 0,29

Legenda: Tar: Temperatura do Ar (ºC) UR: Umidade Relativa (%) Imax, min, m: Iluminância Natural (lux) Emax, min, m: Iluminância Artificial e Natural (lux) UO: Uniformidade Temperatura fora do intervalo de 18ºC a 29ºC Umidade do Ar abaixo entre 20% e 80% dB acima de 40

Iluminância acima de 2000lux Iluminância abaixo de 100lux Uo abaixo de 0,8

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QUADRO 05: Resumo de Avaliação Ambiental do Hemocentro – Aplicação Bloco B

BLOCO: B

AMBIENTES AVALIADOS (CONFORTO TÉRMICO, LUMINOSO E ACÚSTICO) - PIORES CONDIÇÕES ENCONTRADAS Data: 21/01/2011

SU

BS

OLO

Recepção Almoxarifado

TÉ

RR

EO

Apoio DAG


9H 26,2 45,2 66 230 40 98 600 80 208 0,17 0,13 9H 26,8 58,5 54 260 40 87 260 20 129 0,15 0,08

15H 27,2 64,6 64 1050 0 68 850 0 131 0 0 15H 26,4 43,9 63 145 25 66 150 70 109 0,17 0,47

SU

BS

OLO

Sala Terceirizada

TÉ

RR

EO

Serviço Pessoal


9H 25,8 64,5 46 - - - 56 22 35 - 0,39 9H 25,6 60,6 56 480 20 150 640 80 231 0,04 0,13

15H 26 46 68 - - - 56 22 40 - 0,39 15H 23,6 45 56 600 40 194 900 50 290 0,07 0,06

TÉ

RR

EO

Secretaria de Expediente

TÉ

RR

EO

SSHMT


9H 27,3 55,4 58 70 0 21 190 10 98 0 0,05 9H 25,8 62,8 49 12,5 0 2,9 170 30 70 0 0,04

15H 26,2 45 54 46 2 17 145 5 81 0,04 0,03 15H 25,8 51 68 25,2 2 11 185 35 79 0 0

TÉ

RR

EO

SAF 1

TÉ

RR

EO

CPD


9H 27,2 59,9 55 95 10 38 190 75 135 0,11 0,39 9H 26 61,7 48 300 0 28 460 20 58,2 0 0,04

15H 25,2 46 60 76 20 45 215 65 140 0,26 0,3 15H 26,8 50 58 520 0 38 1150 0 140 0 0

TÉ

RR

EO

SAF 2

SU

PE

RIO

R Biblioteca


9H 26,8 58,1 52 650 0 80 620 20 152 0 0,03 9H 26,4 61,5 56 900 0 194 850 0 145 0 0

15H 25,1 48 49 400 0 49 580 60 149 0 0,1 15H 25,6 45 58 1100 0 131 1600 0 222 0 0

Legenda: Tar: Temperatura do Ar (ºC) UR: Umidade Relativa (%) Imax, min, m: Iluminância Natural (lux) Emax, min, m: Iluminância Artificial e Natural (lux) UO: Uniformidade Temperatura fora do intervalo de 18ºC a 29ºC Umidade do Ar abaixo entre 20% e 80% dB acima de 40

Iluminância acima de 2000lux Iluminância abaixo de 100lux Uo abaixo de 0,8

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6.8. Análise dos questionários aplicados aos usuários

O método ideal para a aplicação de questionários para a Avaliação Pós-Ocupação é, segundo Roméro e Ornstein (2003), verificar o universo de usuários do edifício em questão. Nesse caso, a aplicação dos questionários se deu individualmente, a partir da escolha das salas tipo. Dessa forma, o resultado passou a ser analisado particularmente em virtude da quantidade mínima de usuários por ambiente analisado.

No entanto, o resultado foi satisfatório por existir uma coerência entre todos os outros métodos aplicados para a avaliação dos espaços tipo. Por esse motivo, observa-se a importância de aplicar esse questionário para verificar as condições de habitat do usuário que trabalha nos espaços, podendo assim desenvolver uma completa análise da qualidade ambiental do edifício em questão.

O resumo dos questionários aplicados podem ser observados nos anexos II e III, de acordo com cada espaço tipo analisado.

6.9. Análise da Matriz de Indicadores Ambientais

Outro método utilizado para verificar a coerência dos resultados obtidos, foi a utilização da Matriz de Indicadores Ambientais em todos os espaços tipo selecionados. Com o resultado dessa análise, aplicada a partir de parâmetros que estabelecem uma pontuação considerando o nível de desempenho do ambiente, foi possível verificar os principais elementos construtivos e componentes das envolventes que interferem na qualidade do espaço.

Essa análise auxiliou a distinguir as principais interferências que prejudicam as condições de conforto do espaço, facilitando uma possível definição de diretrizes que melhorem o desempenho do ambiente interno. A mesma pode ser observada nos Anexos II e III.

7. ELABORAÇÃO DE DIAGNÓSTICO

O quadro 07,08,09 e 10 a seguir abrangem um resumo de todos os dados coletados criando um diagnóstico do desempenho ambiental do entorno e dos espaços tipo analisados do Hemocentro, auxiliando ainda para o desenvolvimento de diretrizes que garantam uma melhoria na qualidade ambiental do edifício em questão.

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QUADRO 07: Diagnóstico de Desempenho do Entorno – Bloco A

Fachada Temperatura Ventilação Outros

SUL

Há variação de temperatura entre a parede com insolação direta e a parede sombreada acima de 5ºC.

O mesmo se repete na grama e no asfalto.

A temperatura do ar é quente, sensação de abafamento.

Bem ventilado, constante, mas apresenta um ar quente.

Janelas abertas com uso do ar condicionado.

A vegetação existente não interfere na qualidade do espaço.

Há ganhos de calor pelos condensadores de ar.

LESTE

Há variação de temperatura entre a parede com insolação direta e a parede sombreada abaixo de 5ºC.


A temperatura do ar é quente.

Bem ventilado, canalizado, constante, mas apresenta um ar quente.

A vegetação existente interfere pouco na qualidade do espaço.

Há ganhos de calor pela proximidade do estacionamento.

NORTE






Não há vegetação.

Ganhos de calor pela refletância da insolação nas esquadrias de ambos os blocos e pelos condensadores de ar.

OESTE


No entanto, na grama e no asfalto a variação é acima de 5ºC.

A temperatura do ar é fresca devido a presença da vegetação.

Bem ventilado, constante, com uma brisa fresca.

A presença da vegetação de grande porte auxilia na redução da temperatura, aumento da umidade, barra a incidência solar direta, e permite um ambiente mais agradável.


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QUADRO 08: Diagnóstico de Desempenho do Entorno – Bloco B

Fachada Temperatura Ventilação Outros

SUL




Bem ventilado, canalizado, constante, mas apresenta um ar quente.



Ganhos de calor pela refletância da insolação nas esquadrias de ambos os blocos e pelos condensadores de ar.

LESTE





Presença de grande quantidade de poeira proveniente da construção no entorno.


Criação de ilhas de calor pela proximidade das edificações.

Grande propagação de ruídos provenientes da construção no entorno

NORTE


O mesmo se repete na grama.



Presença de grande quantidade de poeira proveniente do terreno vazio.



Há presença dos brises verticais, pesados, de difícil manuseio.

OESTE


O mesmo se repete na grama.

A temperatura do ar é fresca devido a presença da vegetação.

Bem ventilado, constante, com uma brisa fresca.

A presença da vegetação de grande porte auxilia na redução da temperatura, aumento da umidade, barra a incidência solar direta, e permite um ambiente mais agradável, porém, encontra-se afastada de uma parte da edificação, recebendo insolação direta, com piso de terra batido, criando uma ilha de calor.


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QUADRO 09: Diagnóstico de Desempenho dos Ambientes Tipo Analisados – Bloco A

Legenda: Orientação Norte Orientação Sul Orientação Leste Orientação Oeste

Sala Análise Sensorial Medições: Térmica Medições: Iluminação Medições: Acústica

Subsolo Sala de

Supervisão

Espaço agradável pela manhã e quente na parte da tarde, sem ventilação, não apresentando umidade e com baixa inércia térmica.

Fator solar baixo na parte da tarde mesmo com a presença de um beiral largo contornando o ambiente.

O ganho de calor da ocupação aumenta a temperatura interna nas horas quentes do dia.

Temperatura interna: Diurna bastante maior que a externa. No período da tarde (15:00) a temperatura interna ainda se mantém maior e é superior a registrada pela manhã. Temperaturas superficiais médias: Face interna sul maior que as outras faces com incremento na parte da tarde. As demais faces internas permanecem com temperatura estável semelhante.

Conclusão: Baixa inércia térmica. Sem ventilação. Ar condicionado ligado.

Iluminação natural: Nível de iluminância suficiente segundo as medições.

O tamanho das aberturas produzem excesso de iluminação, criando ofuscamento e desuniformidade.

Iluminação artificial: Nível de iluminância suficiente segundo as medições.

Luminárias em quantidade insuficiente e mal distribuídas, ocasionando iluminação desuniforme.

Níveis de ruído acima do padrão de conforto. Presença de equipamentos. Ruídos internos e externos não prejudicam o uso do espaço.

Térreo Captação

Espaço agradável pela manhã e pela tarde, com pouca ventilação não apresentando umidade e com baixa inércia térmica.

Fator solar alto na parte da tarde pela presença da vegetação de grande porte no entorno.

O ganho de calor da ocupação

Temperatura interna: Diurna maior que a externa. A temperatura é a mesma nos dois períodos do dia. Temperaturas superficiais médias: Face interna oeste maior que as outras faces com incremento na parte da tarde. As demais faces internas



Iluminação artificial: Nível de

Níveis de ruído acima do padrão de conforto. Presença de equipamentos. Ruídos externos também prejudicam a qualidade do espaço.

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não é neutralizado pela ventilação, ao contrário, até aumenta a temperatura interna nas horas quentes do dia.

permanecem com temperatura estável semelhante. Conclusão: Baixa inércia térmica. Pouca ventilação. Ar condicionado desligado.

iluminância suficiente segundo as medições.


Térreo C.P.P.

Espaço quente pela manhã e pela tarde, sem ventilação não apresentando umidade e com baixa inércia térmica.


O ganho de calor da ocupação não é neutralizado pela ventilação, ao contrário, até aumenta a temperatura interna nas horas quentes do dia.

Temperatura interna: Diurna maior que a externa. No período da tarde (15:00) a temperatura interna ainda se mantém maior e é um pouco superior a registrada pela manhã.

Temperaturas superficiais médias: As faces internas permanecem com temperatura estável semelhante.

Conclusão: Baixa inércia térmica. Pouca ventilação. Ar condicionado desligado.

Iluminação natural: Nível de iluminância insuficiente segundo as medições.




Níveis de ruído acima do padrão de conforto. Presença de equipamentos. Ruídos internos e externos também influenciam na qualidade do espaço.

Térreo Consultório

Espaço quente pela manhã e pela tarde, sem ventilação, não apresentando umidade e com baixa inércia térmica.


O ganho de calor da ocupação

Temperatura interna: dentro da zona de conforto, diurna maior que a externa. No período da tarde (15:00) a temperatura interna ainda se mantém maior e é um pouco superior a registrada pela manhã.



Níveis de ruído acima do padrão de conforto. Presença de equipamentos. Ruídos internos e externos não prejudicam a qualidade do espaço.

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aumenta a temperatura interna nas horas quentes do dia.

Temperaturas superficiais médias: Face interna sul maior que as outras faces com incremento na parte da tarde. As demais faces internas permanecem com temperatura estável semelhante.

Conclusão: Baixa inércia térmica. Sem ventilação. Ar condicionado desligado.

Iluminação artificial: Nível de iluminância insuficiente segundo as medições.


Térreo Cantina


Não há fator solar por se tratar de um ambiente central a edificação.


Temperatura interna: dentro da zona de conforto, diurna maior que a externa. A temperatura é a mesma nos dois períodos do dia.

Temperaturas superficiais médias: As faces internas permanecem com temperatura estável semelhante.







Superior Presidência


Fator solar baixo na parte da

Temperatura interna: dentro da zona de conforto, diurna maior que a externa. No período da tarde (15:00) a temperatura interna ainda se


O tamanho das aberturas produzem excesso de

Níveis de ruído acima do padrão de conforto. Presença de equipamentos. Ruídos internos e externos também influenciam na qualidade do

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tarde mesmo com a presença de um beiral largo contornando o ambiente.


mantém maior e é um pouco superior a registrada da manhã.

Temperaturas superficiais médias: No período da tarde (15:00) a temperatura do teto ainda se mantém maior e é superior a registrada da manhã. Face interna sul maior que as outras faces com incremento na parte da tarde. As demais faces internas permanecem com temperatura estável semelhante.


iluminação, criando ofuscamento e desuniformidade.



espaço.

Superior Comunicação

Social




Temperatura interna: dentro da zona de conforto, diurna maior que a externa. No período da tarde (15:00) a temperatura interna ainda se mantém maior e é superior a registrada da manhã.

Temperaturas superficiais médias: No período da tarde (15:00) a temperatura do teto ainda se mantém maior e é superior a registrada da manhã. Face interna leste, oeste e sul são maiores que a




Luminárias em quantidade insuficiente e mal distribuídas,


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face norte com incremento na face sul na parte da tarde. A face norte interna permanece com temperatura estável semelhante.


ocasionando iluminação desuniforme.

Superior Coordenação de Cursos e

Estágios

Espaço quente pela manhã e pela tarde, com ventilação com pouca umidade e baixa inércia térmica.



Temperatura interna: dentro da zona de conforto, diurna maior que a externa. No período da tarde (15:00) a temperatura interna ainda se mantém maior e é superior a registrada da manhã.

Temperaturas superficiais médias: No período da tarde (15:00) a temperatura do teto ainda se mantém maior e é superior a registrada da manhã. Face interna sul e leste maiores que as outras faces com incremento na parte da tarde. As demais faces internas permanecem com temperatura estável semelhante. Conclusão: Baixa inércia térmica. Com ventilação. Ar condicionado ligado.






LaSUS


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Superior Exames

Complement.





Temperaturas superficiais médias: Faces internas permanecem com temperatura estável semelhante.







Superior Preparo de Reagentes





Temperaturas superficiais médias: Faces internas permanecem com temperatura estável semelhante.







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QUADRO 10: Diagnóstico de Desempenho dos Ambientes Tipo Analisados – Bloco B

Legenda: Orientação Norte Orientação Sul Orientação Leste Orientação Oeste

Sala Análise Sensorial Medições: Térmica Medições: Iluminação Medições: Acústica

Subsolo

Recepção Almoxarifado

Espaço quente pela manhã e pela tarde, pouca ventilação não apresentando umidade e com baixa inércia térmica.



Temperatura interna: dentro da zona de conforto, pela manhã maior que a externa. No período da tarde (15:00) a temperatura interna é menor que a externa e é superior a registrada da manhã.

Temperaturas superficiais médias: Face interna leste maior que as outras faces nos dois horários. As demais faces internas permanecem com temperatura estável semelhante.

Conclusão: Baixa inércia térmica. Pouca ventilação. Ar condicionado ligado.






Subsolo

Sala Terceirizada


Fator solar inexistente (sala enclausurada).


Temperatura interna: dentro da zona de conforto, pela manhã maior que a externa. No período da tarde (15:00) a temperatura interna é menor que a externa e é um pouco superior a registrada da manhã.

Iluminação natural: O tamanho das aberturas é insuficiente para a passagem da iluminação natural.


Luminárias em quantidade

Níveis de ruído acima do padrão de conforto.

LaSUS


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Temperaturas superficiais médias: Faces internas permanecem com temperatura estável semelhante. Conclusão: Baixa inércia térmica. Sem ventilação. Sem ar condicionado.

insuficiente e mal distribuídas, ocasionando iluminação desuniforme.

Térreo

Secretaria Expediente




Temperatura interna: dentro da zona de conforto, pela manhã maior que a externa. No período da tarde (15:00) a temperatura interna é menor que a externa e é inferior a registrada da manhã. Temperaturas superficiais médias: Face interna sul maior que as outras faces com incremento na parte da tarde. As demais faces internas permanecem com temperatura estável semelhante.







Térreo

SAF 1

Espaço quente pela manhã e pela tarde, sem ventilação não apresentando umidade e com baixa inércia térmica. Fator solar baixo na parte da tarde mesmo com a presença

Temperatura interna: dentro da zona de conforto, pela manhã maior que a externa. No período da tarde (15:00) a temperatura interna é menor que a externa e é inferior a


O tamanho das aberturas produzem excesso de iluminação, criando


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de um beiral largo contornando o ambiente.


registrada da manhã.

Temperaturas superficiais médias: Face interna sul maior que as outras faces na parte da tarde. As demais faces internas permanecem com temperatura estável semelhante.


ofuscamento e desuniformidade.



Térreo

SAF 2




Temperatura interna: dentro da zona de conforto, pela manhã maior que a externa. No período da tarde (15:00) a temperatura interna é menor que a externa e é inferior a registrada da manhã. Temperaturas superficiais médias: Face interna sul maior que as outras faces na parte da tarde. As demais faces internas permanecem com temperatura estável semelhante.







Térreo Espaço quente pela manhã e Temperatura interna: dentro Iluminação natural: Nível de Níveis de ruído acima do

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Apoio DAG pela tarde, sem ventilação não apresentando umidade e com baixa inércia térmica.



da zona de conforto, pela manhã maior que a externa. No período da tarde (15:00) a temperatura interna é menor que a externa e é igual a registrada da manhã. Temperaturas superficiais médias: Faces internas permanecem com temperatura estável semelhante.


iluminância insuficiente segundo as medições.




padrão de conforto. Presença de equipamentos. Ruídos internos e externos também influenciam na qualidade do espaço.

Térreo

Serviço Pessoal




Temperatura interna: dentro da zona de conforto, pela manhã maior que a externa. No período da tarde (15:00) a temperatura interna é menor que a externa e é inferior a registrada da manhã.

Temperaturas superficiais médias: Face interna norte maior que as outras faces na parte da tarde. As demais faces internas permanecem com temperatura estável semelhante.

Conclusão: Baixa inércia






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térmica. Sem ventilação. Ar condicionado ligado.

Térreo

SSHMT





Temperaturas superficiais médias: Face interna norte maior que as outras faces na parte da tarde. As demais faces internas permanecem com temperatura estável semelhante. Conclusão: Baixa inércia térmica. Sem ventilação. Ar condicionado ligado.






Térreo

CPD



O ganho de calor da ocupação não é neutralizado pela ventilação, ao contrário, até aumenta a temperatura interna

Temperatura interna: dentro da zona de conforto, pela manhã maior que a externa. No período da tarde (15:00) a temperatura interna é menor que a externa e é superior a registrada da manhã. Temperaturas superficiais médias: Face interna sul maior que as outras faces na parte da tarde. As demais





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nas horas quentes do dia. faces internas permanecem com temperatura estável semelhante.



Superior Biblioteca





Temperaturas superficiais médias: Face interna leste maior que as outras faces na parte da manhã. As demais faces internas permanecem com temperatura estável semelhante.






Níveis de ruído acima do padrão de conforto. Presença de equipamentos. Ruídos externos também influenciam na qualidade do espaço.

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REFERÊNCIAS

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AMORIM, C. N. D. Metodologia simplificada para o cálculo da eficiência energética: edifícios com luz natural. Apostila da Disciplina Estudos Especiais em Tecnologia: iluminação natural e eficiência energética no projeto de arquitetura. PPG/FAU – UnB. Brasília, 2005.

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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT) NBR 15220 – Desempenho Térmico de Edificações – Parte 3. Rio de Janeiro, 2005.

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BAKER, B.; STEEMERS, K. Daylight design of buildings. James and James, Londres, 2002.

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II - DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO

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APRESENTAÇÃO

1. CONTEXTO

Este trabalho tem por objetivo levantar e analisar informações sobre o consumo de energia elétrica, hábitos de consumo, características ocupacionais, situação operacional das instalações e equipamentos de usos finais do Hemocentro de Brasília, identificando oportunidades de melhoria na eficiência do uso da energia elétrica e de redução do seu custo.

Desta forma, aplicou-se uma metodologia de diagnóstico energético específica, ressaltando que cada instalação apresenta peculiaridades próprias e que merecem, muitas vezes, tratamento específico.

2. METODOLOGIA

A realização de diagnósticos energéticos envolve um conjunto bastante diversificado de atividades, variáveis conforme a finalidade e o tipo de ocupação da instalação. Tal fato implica na existência de diversas metodologias de análise energética, cada qual com suas peculiaridades necessárias à determinação correta dos potenciais de conservação daquela instalação.

No caso da instalação em questão, que inclui também diversos ambientes de escritórios e atendimento ao público, a metodologia aplicada pode ser dividida nas seguintes etapas:

� Visita de inspeção preliminar;

� Planejamento das atividades de levantamento de dados;

� Levantamento de dados, documentos, plantas e cadastro dos equipamentos

da instalação;

� Medições de grandezas elétricas utilizando-se analisadores de energia;

� Análise e tabulação dos dados e informações levantadas;

� Estudo de viabilidade técnica e econômica de alternativas para os usos finais

com potencial de economia e determinação dos respectivos potenciais de

conservação de energia.

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A visita de inspeção preliminar foi realizada com o objetivo do primeiro contato com a instalação e de conhecer o pessoal encarregado de dar apoio à equipe técnica no que diz respeito à locomoção, ao fornecimento de documentos e demais informações durante todo o processo de diagnóstico energético.

A partir da visita de inspeção preliminar, foi possível ter uma visão macroscópica da instalação, fato que permitiu traçar a estratégia de levantamento de dados, através da escolha dos pontos de medição no sistema elétrico.

Entre todas as etapas do processo de diagnóstico energético, o levantamento de dados é, sem dúvida, um dos mais importantes, uma vez que todos os resultados e conclusões obtidos estão baseados nas informações levantadas nessa fase. Dessa forma, todos os dados devem ser obtidos e tratados com o maior rigor possível, desconsiderando as informações mais duvidosas. Devido à extensão e à importância dessa fase, foi conveniente a sua segmentação em duas etapas:

� Medições das grandezas elétricas de interesse;

� Inspeção de ambientes segundo os usos finais de energia.

As medições das grandezas elétricas de interesse foram realizadas utilizando-se equipamentos analisadores de energia com memória de massa, instalados em pontos importantes do sistema elétrico da instalação, mais especificamente nos transformadores das cabinas primárias, nos quadros de distribuição e nos equipamentos de grande consumo de energia elétrica.

Figura 2.1.: Medição de um barramento do sistema elétrico do Hemocentro de Brasília

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Os analisadores de energia correspondem a equipamentos digitais microprocessados capazes de realizar medições monofásicas e trifásicas com precisão de todas as grandezas elétricas relevantes em diagnósticos energéticos, como por exemplo: tensão, corrente, potências ativa e reativa, consumos de energia ativa e de reativa com período de integração programável, fator de potência e distorção harmônica. Além disso, eles possuem considerável capacidade de armazenamento de dados em sua memória de massa interna, registrando, inclusive, períodos de falta de energia, uma vez que eles também são dotados de baterias internas recarregáveis.

As informações fornecidas pelos analisadores de energia são essenciais e indispensáveis para a realização de diagnósticos energéticos precisos. A partir dessas informações, também é possível determinar irregularidades na operação de sistemas e equipamentos, por meio da detecção de baixos fatores de potência, de altas distorções harmônicas e de desequilíbrios entre fases.

Por outro lado, a inspeção de ambientes tem por objetivo levantar as características mais particulares dos usos finais presentes na instalação, complementando as informações obtidas através da medição direta de grandezas elétricas. Dessa forma, foram vistoriados todos os ambientes da instalação, onde foram anotados os dados relevantes para a análise de cada uso final.

No caso do sistema de iluminação, foram verificadas e anotadas as tecnologias atualmente utilizadas. Além disso, também foram levantados os tempos de utilização do sistema em cada ambiente (horário de expediente, utilização no período noturno).

Os dados levantados foram analisados e tratados de forma a determinar as características de consumo do Hemocentro.

As visitas de inspeção preliminar ocorreram nos dias 18 e 19 de Novembro de 2010.

As medições de grandezas elétricas utilizando-se analisadores de energia e a inspeção de ambientes foram realizadas de 8 a 10 de Dezembro de 2010.

3. ANÁLISE DA INSTALAÇÃO

3.1. Introdução

As instalações elétricas do Hemocentro encontram-se em bom estado de conservação.

Durante as visitas constatou-se a preocupação com a manutenção de painéis elétricos, bem como de equipamentos em geral, mantendo-se um bom nível de atendimento aos usuários.

3.2. Medições de Energia

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As medições das grandezas elétricas foram realizadas por meio de equipamentos analisadores de energia instalados em pontos importantes do sistema elétrico da instalação.

O analisador de energia, harmônicos e oscilografia de perturbações fabricado pela RMS Sistemas Eletrônicos MARH-21, utilizado neste diagnóstico, é um registrador portátil, trifásico, programável, destinado ao registro de tensões, correntes, potências, energias, harmônicos e oscilografia de perturbações em sistemas de geração, consumo e distribuição, bem como circuitos que alimentam motores elétricos em geral.

O MARH-21 possui mostrador e teclado alfanumérico permitindo efetuar a programação diretamente no equipamento.

O equipamento registra os dados de medição em sua memória interna do tipo RAM e possui também porta serial para a transferência dos dados registrados para um computador. O software denominado ANAWIN possibilita a análise dos dados em forma de gráficos e relatórios.

A Figura 3.1 apresenta o analisador MARH-21.

Figura 3.1.: Analisador MARH-21

As medições das grandezas elétricas foram realizadas nos seguintes locais dos Blocos A e B do Hemocentro de Brasília:

� Medição 1: Disjuntor Geral – Blocos A e B;

� Medição 2: Disjuntor Geral – Bloco B;

� Medição 3: Disjuntor Bloco A – Circuito Subsolo;

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� Medição 4: Disjuntor Bloco B – Circuito Emergência;

� Medição 5: Disjuntor Bloco A – Circuito Central de Ar Condicionado;

� Medição 6: Disjuntor Bloco B – Circuito Câmara de Refrigeração.

A Figura 3.2 ilustra os pontos onde fora;m realizadas medições de parâmetros elétricos nas instalações elétricas do Hemocentro.

Figura 3.2.: Locais de medições de parâmetros elétricos

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4. MEDIÇÕES E CONSUMO DESAGREGADO

4.1. Medição 1: Disjuntor Geral – Blocos A e B

As medições no disjuntor geral dos blocos A e B foram realizadas para o levantamento da curva de carga da instalação, conforme apresenta a Figura 4.1. A solicitação máxima da instalação ocorre às 9h, com demanda observada de 112 kW.

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Figura 4.1.: Medições no disjuntor geral - Blocos A e B

4.2. Medição 2: Disjuntor Geral – Bloco B

A Figura 4.2 apresenta a curva de carga do Bloco B. A solicitação máxima do sistema ocorre às 14h, com demanda observada de 51 kW.

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Figura 4.2.: Medições no disjuntor do Bloco B

4.3. Medição 3: Disjuntor Bloco A – Circuito Subsolo

A Figura 4.3 apresenta a curva de carga do Bloco A – Subsolo. Alimentação de freezers e geladeiras. A solicitação do sistema apresenta-se aproximadamente uniforme, com flutuação da demanda ao longo do dia devido às aberturas de portas para movimentação de material.

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Figura 4.3.: Medições no disjuntor do Bloco A – Subsolo

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4.4. Medição 4: Disjuntor Bloco B – Circuito de Emergência

A Figura 4.4 apresenta a curva de carga do Bloco B – Circuito de Emergência. Alimentação de câmaras frias. A solicitação do sistema apresenta-se aproximadamente uniforme, com flutuação de demanda ao longo do dia devido às aberturas de portas para movimentação de material.

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Figura 4.4.: Medições no disjuntor do Bloco B – Circuito de Emergência

4.5. Medição 5: Disjuntor Bloco A – Circuito Central de Ar Condicionado.

A Figura 4.5 apresenta a curva de carga do Bloco A – Disjuntor da Central de Ar Condicionado. Alimentação da central de ar condicionado do Banco de Cordão Umbilical. A solicitação máxima do sistema ocorre às 12h, com demanda máxima observada de 7 kW.

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kW

Figura 4.5.: Medições no disjuntor do Bloco A – Central de Ar Condicionado

4.6. Medição 6: Disjuntor Bloco B – Circuito Câmara de Refrigeração

A Figura 4.6 apresenta a curva de carga da câmara de refrigeração, instalada no Bloco B. Alimentação de 1 câmara de refrigeração (Temperatura -30°C). A solicitação máxima do sistema ocorre às 13:20h, com flutuação de demanda ao longo do dia devido às aberturas de portas para movimentação de material.

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Figura 4.6.: Medições no disjuntor do Bloco B – Câmara de Refrigeração

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Por meio das medições, do levantamento de carga e da simulação energética, foi possível construir a matriz de consumo desagregado do Hemocentro, conforme apresenta a Figura 4.7.

18,3%

11,3%

23,1%

45,9%

1,4%

Climatização

Iluminação

Equipamentos

Refrigeração

Outros

Figura 4.7.: Matriz de consumo desagregado do Hemocentro

5. SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DA EDIFICAÇÃO

5.1. Contexto

Com base nas medições realizadas e nos levantamentos de dados durante as visitas técnicas, desenvolveu-se um modelo virtual da edificação do Hemocentro (Figura 5.1) onde foi possível inserir dados relativos à envoltória e usos finais dos dois blocos do Hemocentro. Este modelo adotou algumas hipóteses simplificadoras visando fornecer uma estimativa preliminar do desempenho energético da edificação em análise.

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Figura 5.1.: Modelo virtual do Hemocentro

Utilizando a ferramenta de simulação EnergyPlus®, simulou-se o modelo virtual do Hemocentro para as condições climáticas de Brasília. Nestas simulações foram desconsideradas as proteções solares existentes na edificação em análise, pois, durante as visitas técnicas, verificou-se que o seu uso não ocorria devido a problemas de falta de manutenção que impediam a sua movimentação, ficando sempre na posição na qual a incidência solar era mais intensa. Foram utilizados dados típicos para os materiais da edificação, a saber:

� Paredes externas: argamassa, concreto leve com 100 mm de espessura e

argamassa;

� Paredes internas: divisórias de madeira ou dry wall;

� Cobertura: laje de 200 mm de concreto leve;

� Vidros: vidro simples de 3 mm. Nas janelas onde se verificou a aplicação de filme

reflexivo, considerou-se o uso de filme reflexivo tipo azul com transmissividade de

0,4;

� Portas: madeira com 40 mm de espessura.

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Foi definido que o perfil de ocupação da edificação seria das 8:00h às 18:00h de segunda a sexta, das 8:00h às 12:00h no sábado e sem expediente no domingo. Estes perfis foram utilizados para a presença de pessoas (densidade média de 10m2/pessoa), iluminação (densidade média de 12 W/m2) e equipamentos (densidade média de 16W/m2). A potência das câmaras frigoríficas foi definida com base nos levantamentos feitos e o seu funcionamento foi estipulado como ininterrupto. Para os sistemas de climatização unitários, foi definido o valor médio de COP de 2,9 e o seu perfil de operação foi estipulado como sendo o mesmo definido para a ocupação das pessoas na edificação. Foi definida como temperatura de controle do sistema de climatização o valor de 24°C. A edificaç ão assim simulada será considerada para fins deste relatório como a edificação de referência (REF).

Com base nos relatórios de saída do EnergyPlus, como os mostrados na Figura 5.2, podemos avaliar a contribuição de cada uso final no consumo total da edificação ao longo de um ano de operação.

Figura 5.2.: Exemplo de relatório de saída de dados da

simulação realizada pelo EnergyPlus

Os sistemas de climatização e de refrigeração correspondem a 64,2% do consumo total da edificação e portanto ações para a redução do consumo de energia destes sistemas podem ter um impacto razoável no perfil de consumo total da edificação.

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Nesse sentido, foram simuladas as seguintes estratégias visando a redução do consumo de energia dos sistemas de climatização:

� Estratégia 1 (EST_01): Modificação da temperatura de controle dos sistemas de

climatização de 24°C para 25°C: esta estratégia foi sugerida para mostrar o potencial

de redução, caso os usuários da edificação modifiquem o seu comportamento quanto

a definição da temperatura de controle do sistema de climatização;

� Estratégia 2 (EST_02): Retrofit dos sistemas de climatização para equipamentos com

selo PROCEL A: esta ação visa mostrar o impacto da redução se os equipamentos a

serem instalados adotassem níveis de eficiência de equipamentos etiquetados com

selo PROCEL A (COP=3,1);

� Estratégia 3 (EST_03): Uso de sombreamento externo nas janelas: a opção aqui

mostrada (vide Figura 5.3) mostra uma opção de sombreamento externo apenas

visando apresentar o impacto do uso mais efetivo de sombreamento na edificação. A

definição de uma solução mais adequada pode ser objeto de estudo da equipe de

arquitetura;

� Estratégia 4 (EST_04): Retrofit do sistemas de refrigeração com aumento médio da

eficiência dos equipamentos de 10%: esta ação remete a avaliação da melhoria que

pode ser conseguida com o retrofit dos sistemas de refrigeração que pode ser

aumentada em até 10%;

� Estratégia 5 (EST_05): aplicação das estratégias 1, 2, 3 e 4: a simulção desta

estratégia visa verificar o impacto conjunto das estratégias anterioremente propostas.

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Figura 5.3.: Modelo virtual do Hemocentro com uso de sombreamento externo

Após a simulação de cada uma destas estratégias, podem-se verificar na Figura 5.4 as reduções do consumo anual obtidas por cada estratégia e que podem ser comparadas com a situação atual (REF).

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Figura 5.4.: Potencial de redução das estratégias propostas

Pode-se concluir que :

� A estratégia EST_1 apresenta uma redução pequena e cuja implementação

demandaria uma conscientização por parte do usuário podendo ser aplicada de

imediato;

� As estratégias EST_2 e EST_3 implicam em um investimento maior da instituição e

com intervenções mais significativas na edificação com um impacto pequeno na

redução do seu consumo de energia;

� A estratégia EST_4 é a que promove o maior impacto pois afeta o sistema de maior

consumo na edificação e implica em um investimento bem maior que as estratégias

anteriores;

� A estratégia EST_5 que engloba as demais estratégias possui o maior impacto pois

se vale do efeito combinado das outras estratégias mas traz os impactos negativos

também (grande intervenção na edificação e altos investimentos).

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6. SISTEMAS DE ILUMINAÇÃO

A luz é um elemento indispensável em nossas vidas, sendo encarada de forma familiar e natural.

Ao longo dos anos, as tecnologias que envolvem os sistemas de iluminação se desenvolveram bastante, sendo que atualmente têm-se diversos tipos de equipamentos disponíveis para diversas aplicações.

No campo da iluminação, sabe-se que a qualidade da luz é decisiva, tanto no que diz respeito ao desempenho das atividades, como na influência que exerce no estado emocional e no bem-estar das pessoas.

Conhecer os sistemas de iluminação, as alternativas disponíveis e saber controlar quantidade e qualidade, são ferramentas preciosas para o sucesso de qualquer instalação.

Muitos projetos executados trazem algum tipo de problema nos sistemas de iluminação, sejam nas edificações públicas ou privadas. É freqüente o sistema de iluminação encontrar-se fora dos padrões técnicos adequados.

As ocorrências mais comuns são:

� Iluminação em excesso;

� Falta de aproveitamento da iluminação natural;

� Uso de equipamentos com baixa eficiência luminosa;

� Falta de comandos (interruptores) setorizados;

� Ausência de manutenção, depreciando o sistema;

� Hábitos de uso inadequados (não é uma característica do projeto, mas ocorre).

A adequação possível de instalações existentes sob o aspecto de maior eficiência energética é apresentada sob a denominação de “retrofitting” das instalações de iluminação. A idéia inicial nasceu na área de iluminação, em grandes escritórios, equipados com luminárias antigas e de baixa eficiência em relação às atuais, e que não atendiam aos valores dos níveis de iluminância estipulados em norma.

A Figura 6.1 apresenta a faixa de valores de eficiência energética para a maioria dos tipos atuais de fontes de luz utilizados em sistemas de iluminação. Nela pode-se observar que as lâmpadas de descarga em gases a baixa pressão (fluorescentes) e as de alta pressão (multivapores metálicos e sódio) são as que apresentam os melhores índices.

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Figura 6.1.: Eficiência energética para fontes de luz atuais

As lâmpadas de descarga em gases ou vapores metálicos apresentam resistência interna baixa e, portanto necessitam ser ligadas à rede de alimentação através de reatores, que além de proporcionarem o controle e estabilização da intensidade de corrente da lâmpada, fornecem condições necessárias para a ignição da mesma que, em alguns tipos específicos, necessitam de elemento de ignição extra denominado normalmente de ignitor ou starter.

Cada tipo de lâmpada de descarga possui características elétricas diferenciadas, portanto, sua utilização depende de reatores específicos.

O sistema de iluminação equipado com reatores eletrônicos apresenta eficiência energética bem superior ao eletromagnético. Eletricamente o reator eletrônico consta de circuito retificador, filtro e oscilador, para uma faixa operação de 20 a 50 kHz. A sua utilização nos sistemas de iluminação resulta nas seguintes vantagens:

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� Economia de energia elétrica;

� Menor intensidade de corrente exigida para o funcionamento da lâmpada, tendo

como conseqüência o aumento da sua vida útil;

� Manutenção do nível de iluminância, mesmo com variações de tensão;

� Tamanho e peso reduzidos;

� Aumento do fluxo luminoso emitido pela lâmpada.

Assim, os reatores eletrônicos representam um avanço na área de iluminação com lâmpadas de descarga, atendendo a necessidade atual de utilização eficiente da energia elétrica, mas merecem atenção em relação aos impactos que podem provocar quanto ao requisito qualidade de energia. Por outro lado, oferecem a opção de controle da intensidade luminosa, requisito hoje indispensável na automação predial.

6.1. Estudo Comparativo entre Fontes de Luz: fluorescente tubular convencional x fluorescente de última geração

As primeiras lâmpadas fluorescentes tubulares, desenvolvidas a partir de 1936, de tecnologia T12, com diâmetro de 12/8” ou 38 mm, começaram a ser substituídas pela tecnologia T8, em 1978. Com um diâmetro de 8/8” ou cerca de 26 mm, a T8 representou uma redução de cerca de 20% na energia elétrica consumida, para uma substituição direta. Essa tecnologia dominou o mercado na década de 90.

Seguindo a evolução tecnológica, as lâmpadas fluorescentes tubulares de última geração, com a tecnologia T5 (diâmetro de 5/8” ou 16 mm), foram lançadas na Feira Industrial de Hanover em abril de 1995.

A primeira diferença da lâmpada com tecnologia T5, e talvez a mais importante em relação às lâmpadas com tecnologia T12 e T8, é o comprimento cerca de 50mm menor, o que dificulta sua instalação na mesma luminária utilizada para os modelos anteriores. Devido a esse fato, as luminárias para as lâmpadas de tecnologia T5 são adequadas aos módulos de teto de 600, 1200 ou 1500 mm.

Em conjunto com as novas lâmpadas, foram também introduzidos reatores com dimensões menores, possibilitando o projeto de luminárias mais finas e leves. As lâmpadas de tecnologia T5 só podem operar com reator eletrônico específico.

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A Figura 6.2 apresenta os modelos de lâmpadas fluorescentes de 40, 32 e 28W e seus respectivos valores de eficiência luminosa.

Figura 6.2.: Modelos de lâmpadas fluorescentes

Devido ao menor diâmetro, as lâmpadas de tecnologia T5 ajudam a aumentar a eficiência das luminárias em cerca de 5%, isto devido ao menor bloqueio da luz e melhor direção focal. Desta forma, a eficiência óptica deve ser estabelecida para cada tipo de luminária.

A Figura 6.3 apresenta a relação entre o modelo de lâmpada fluorescente e a eficiência da luminária.

Figura 6.3.: Relação entre o modelo de lâmpada fluorescente e a eficiência da luminária

Outra grande vantagem das lâmpadas de tecnologia T5 é o conteúdo reduzido de mercúrio. Um revestimento na parede interna do bulbo impede a absorção do mercúrio pelo vidro e pelo fósforo, reduzindo drasticamente a quantidade de mercúrio necessária.

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Tal redução apresenta menores riscos de contaminação do meio ambiente e como a absorção do mercúrio provoca depreciação do fluxo luminoso durante a vida útil, este tipo de lâmpada possui apenas 5% de depreciação, após 12.000 horas de utilização. A vida útil das lâmpadas de tecnologia T5 é de 18.000 horas.

Com esta nova tecnologia, reduz-se a necessidade de previsão de níveis de iluminância elevados, de forma a compensar a depreciação do fluxo luminoso ao longo da vida útil, garantindo fluxo luminoso suficiente, mesmo próximo ao fim de vida da lâmpada, o que se constitui num fator de economia de energia.

No campo da tecnologia do alumínio, desenvolvimentos independentes das fontes de luz contribuíram para aumentar a eficiência das luminárias. As chapas utilizadas, com 99,98% de pureza, possuem brilho e acabamento apropriado à utilização como refletores em luminárias de alto rendimento. Para obtenção dessas propriedades, as chapas deverão apresentar superfície lisa sem rugosidade, decorrente de uma laminação de alta qualidade.

6.2. Iluminação a LED

Com o desenvolvimento nos últimos anos dos LEDs de alta potência, estes começaram a ser empregados em iluminação com o objetivo de reduzir o consumo de energia elétrica, a preservação de recursos ambientais e a menor manutenção dos sistemas de iluminação.

Entretanto, o mercado nacional desconhece, de maneira geral, a aplicação de LEDs em iluminação comercial, por ser ainda uma tecnologia nova. A ABNT está em fase final de elaboração de uma norma que permitirá balizar esse mercado.

O que se encontra atualmente é um mercado aberto a produtos importados, preços elevados e uma fraca capacidade de análise desses produtos. Com escassos desenvolvimentos internos, a área não possui senso crítico para uma análise mais profunda do assunto, tanto do ponto de vista técnico do produto, como do ponto de vista da aplicação dos mesmos, pois não existem normas específicas que regulam o setor nestes desenvolvimentos e inexistem aplicações de grande peso para análise dos resultados.

Diversos fabricantes estão investindo no desenvolvimento de produtos apoiados nesta tecnologia e em breve teremos uma gama de produtos disponíveis no mercado.

6.3. Sensores de Presença

Os sensores de presença são utilizados com a finalidade de reduzir o consumo de energia elétrica e também promover conforto aos usuários, de forma que ao detectarem a presença de

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um corpo na área controlada, comandam um circuito comutador que por sua vez aciona o sistema utilizado, como por exemplo: iluminação, abertura de portas, climatização, entre outros.

A Figura 6.4 apresenta algumas possibilidades para os sensores de presença.

Figura 6.4.: Possibilidades para sensores de presença

Um estudo realizado pela Bticino revela que 40% do tempo em que as luzes num escritório ficam acessas, as áreas encontram-se desocupadas, ocorrendo desperdício de energia, tal situação é mais frequente em recintos com baixa ocupação nominal.

As principais tecnologias dos sensores de presença são:

a) Raios infravermelhos passivos:

Os sensores de presença com tecnologia de raios infravermelhos passivos (PIR, sigla em inglês) detectam a presença de um corpo através da diferença entre o calor emitido por este corpo e o ambiente, e somente detecta determinadas fontes de energia, como o corpo humano.

Eles utilizam uma lente Fresnel, que distribui os raios infravermelhos em diferentes zonas, obtendo uma área maior para realizar o controle.

Utilizam também um filtro de luz para aumentar a confiabilidade do sistema, evitando falsas detecções causadas pelos raios solares, e também circuitos especiais para evitar interferências com ondas de rádio freqüência. São adequados para utilização em corredores.

A Figura 6.5 apresenta alguns sensores com a tecnologia PIR:

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Figura 6.5.: Sensores de presença com tecnologia PIR, com instalação

no teto, parede e embutido, respectivamente.

b) Ultra-sônica

No caso da tecnologia ultra-sônica, é transmitida uma onda sonora que ao encontrar um corpo, retorna ao receptor do sensor com uma freqüência diferente da original.

Esta freqüência transmitida é alta e gerada por um cristal de quartzo, e não pode ser percebida pelos seres humanos.

A cobertura deste tipo de sensor não necessita de visão direta, podendo estar sensível através de divisórias e portas, porém deve ser instalado em local adequado para evitar detecções fora da área desejada.

A eficiência deste tipo de sensor pode ser alterada por fluxo de ar excessivo, presença de carpetes e materiais antiacústicos.

Este sensor pode ser utilizado em ambientes com pouco fluxo de ar, como banheiros, ou em salas onde o fluxo de ar esteja a mais de 1 metro de distância do sensor, sendo necessária a realização de testes antes da implementação do projeto.

A Figura 6.6 apresenta um sensor de presença do tipo ultra-sônico:

Figura 6.6.: Sensor de presença com

tecnologia ultra-sônica

c) Dual

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Os sensores de presença com tecnologia dual são indicados para utilização em locais de permanência de pessoas. Eles combinam as tecnologias PIR e Ultra-sônica, de forma que detecta a presença de pessoas por emissão de calor do corpo humano e movimento.

Este tipo de sensor é mais confiável, pois aproveita as melhores características de cada tecnologia, proporcionando melhor controle de acionamento de cargas onde os sensores de apenas uma tecnologia poderiam apresentar falhas de detecção.

Esta tecnologia apresenta diferentes configurações de operação. Na operação em configuração padrão faz o acionamento da carga quando as duas tecnologias detectam a presença de corpos simultaneamente, mantém carga acionada enquanto pelo menos uma das tecnologias continue detectando presença, e somente desconecta a carga quando a área de operação é desocupada.

Dependendo das características da área a ser controlada, é possível alterar estas configurações. O tempo que as luzes permanecem acesas é ajustável de 30s a 30min após a última detecção, além de ser possível ajustar: nível de luz necessário e a sensibilidade de detecção ultra-sônica e dos raios infravermelhos.

O sensor dual é ideal para aplicação em salas e laboratórios, pois um fluxo de ar originado de um aparelho de ar condicionado ou ventilador poderia causar uma falsa detecção num sensor de tecnologia ultra-sônica, e um baixo índice de movimento na área poderia provocar o errôneo desligamento da iluminação através de um sensor de tecnologia PIR. Então, o sensor de tecnologia dual acionaria a iluminação quando as tecnologias PIR e ultra-sônica tivessem detectado simultaneamente a presença de pessoas, manteria a iluminação acesa enquanto pelo menos uma tecnologia detectasse presença de pessoas e somente desligaria a iluminação quando ambas as tecnologias não detectassem mais a presença de nenhuma pessoa. Neste caso, o tempo de desligamento da iluminação na ausência de pessoas seria configurado para 30 segundos.

Além disso, alguns sensores com tecnologia dual não permitem o acionamento do circuito de iluminação quando detectam iluminação natural suficiente pois possuem uma fotocélula integrada.

A Figura 6.7 apresenta um sensor com tecnologia dual e sua respectiva fonte de alimentação.

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Figura 6.7.: Sensor de presença com tecnologia dual

e respectiva fonte de alimentação.

A Figura 6.8 apresenta a área de cobertura do sensor dual, de lente padrão e de longo alcance.

Figura 6.8.: Área de cobertura do sensor dual de lente

padrão e de longo alcance

A utilização de sensores de presença na iluminação de ambientes é uma boa alternativa para o uso racional de energia elétrica, que contribui com a diminuição do consumo de energia e consequentemente, diminuição na conta de energia da edificação.

Os sensores de presença e fotocélula independente possuem vida útil indeterminada, porém o fabricante assegura que existem aplicações há mais de dez anos atuando no mercado sem apresentar falhas nos sensores e fotocélulas, apresentando apenas a necessidade de substituição das fontes de alimentação.

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Para o caso de eventuais falhas nos sensores ou em suas fontes de alimentação, é recomendável a implantação de um sistema de acionamento da iluminação em paralelo, composto por interruptores ou relé de pulso, dependendo da aplicação.

6.4. Iluminação Natural

A luz natural possui grande importância nos ambientes, não apenas por possibilitar a economia de energia, mas por proporcionar uma série de vantagens aos usuários:

� Confere senso de especialidade;

� Propicia vivacidade ao edifício;

� Propicia um bom ambiente visual, por ser a melhor reprodutora de cores.

A presença de aberturas também é importante por possibilitar o contato visual com o exterior e desta forma informar as condições adversas do mesmo.

É importante observar que, ao se falar em luz natural ou aproveitamento da iluminação natural, faz-se referência apenas a luz natural difusa, sem a presença da radiação direta.

Desta forma, o uso de elementos externos nas fachadas é sempre recomendado, pois propiciam proteção solar reduzindo a carga térmica interna, diminuindo o contraste de níveis de iluminância internos e externos.

Os brises são vantajosos também, pois direcionam luz natural difusa para o interior do edifício.

Analisando a configuração espacial, orientação solar e os elementos externos de proteção dos Edifícios do Hemocentro, nota-se potencial para o aproveitamento de iluminação natural nas áreas periféricas do mesmo.

Durante a visita notou-se que, apesar do potencial para aproveitamento da iluminação natural nas áreas periféricas, os ambientes apresentam acionamento inadequado das luminárias, pois não existe segmentação de circuitos para as luminárias próximas às janelas.

Assim, diante do potencial para aproveitamento da iluminação natural, sugerem-se algumas medidas para racionalização do sistema de iluminação artificial:

� Segmentar o sistema elétrico das luminárias próximas às janelas e disponibilizar

interruptores para estas luminárias, permitindo que fiquem apagadas quando existir

iluminação natural suficiente;

� Implantar sistemas de controle de iluminação com sensores de luminosidade e

reatores eletrônicos dimerizáveis nas luminárias próximas às janelas.

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Caso sejam adotados sensores de luminosidade e reatores eletrônicos dimerizáveis, o controle da iluminação artificial deve ser automático e gradual, conforme os níveis de iluminância provenientes da luz natural. Neste caso, o sistema de controle utiliza a iluminação natural disponível, mantendo a iluminância requerida para cada atividade no plano de trabalho constante.

Além dos sistemas de controle mencionados, estão disponíveis no mercado sistemas mais complexos, que integram todos os recursos citados a um sistema de gerenciamento predial. Esses sistemas permitem:

� Controle automático dos horários de acionamento / desligamento;

� Controle automático e individual das funções do ambiente;

� Criação de cenários apropriados para diversas situações de uso do ambiente,

inclusive para economia de energia;

� Facilidade de operação;

� Controle dinâmico da iluminação.

6.5. Aspectos que Merecem Atenção

O uso final iluminação, em função da boa prática de manutenção verificada, pode ser progressivamente substituído com o objetivo de aumentar a eficiência global da instalação, a seguir ilustra-se alguns exemplos de aspectos a observar.

Em alguns locais, mesmo com a ausência de usuários, o sistema de iluminação fica ligado durante o período de funcionamento do Hemocentro. A Figura 6.9 apresenta essa situação.

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Figura 6.9.: Sistema de iluminação ligado

e ausência de usuários

Em alguns pontos de iluminação verificou-se, na mesma calha, a existência de lâmpadas fluorescente de potências diferentes. Na Figura 6.10, nota-se a existência de lâmpadas fluorescentes de 40 e 32 W.

Figura 6.10.: Lâmpadas de potências

diferentes na mesma calha

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Nos corredores do Hemocentro foi possível constatar que todo o sistema de iluminação está ligado, e ausência de usuários, sendo necessário estudar as possibilidades da utilização de sensores de presença. A Figura 6.11 apresenta essa situação.

Figura 6.11.: Sistema de iluminação ligado e ausência de

usuários nos corredores do Hemocentro

6.6. Recomendações

� Prosseguir na substituição gradativamente o sistema de iluminação fluorescente atual

(40W) pelos sistemas que utilizam lâmpadas de 32 e 28 W;

� Segmentar os circuitos em grupos menores de luminárias, principalmente em

ambientes amplos, dividindo-os por linhas de luminárias próximas e afastadas das

janelas e de forma a criar pequenos grupos independentes de trabalho;

� Segmentar o sistema elétrico das luminárias próximas às janelas, permitindo que

estas fiquem apagadas quando os níveis de iluminância forem aceitáveis;

� Disponibilizar aos usuários acesso aos interruptores a todas as salas que não o

possuem ou sistemas de controle de iluminação por meio de sensores de presença;

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� Alterar o layout das estações de trabalho de modo que as telas dos computadores

fiquem sempre que possível em posição lateral às janelas, evitando-se ofuscamentos

nestas áreas de trabalho, permitindo a utilização da iluminação natural;

� Adotar programas para conscientização e educação dos funcionários sobre a

importância de se conservar energia e de que forma podem-se evitar desperdícios.

7. SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO

Os sistemas de climatização utilizados no Hemocentro são basicamente compostos de 148 unidades autonomas denominadas “splits” de diferentes capacidades. O edifício possui ainda uma central de água gelada que climatiza parte do complexo. A coordenação do Hemocentro informou que, recentemente realizou-se a troca de sistemas de climatização tipo “split” em diversas áreas dos dois blocos por equipamentos mais novos. Porém, esta troca muito vezes não levou a aquisição de equipamentos mais eficientes (selo PROCEL A). Sugere-se que quando novas aquisições forem realizadas que o aspecto selo energético seja considerado e sejam adquiridos apenas equipamenos de nível A. Na Figura 7.1, pode-se observar a medição realizada no sistema de climatização central e constata-se uma comportamento estável e adequado para este tipo de sistema. Com base nos dados coletados e nas medições realizadas, verifica-se uma eficiência de 0,62 kW/TR, que pode ser considerado um sistema com eficiência baixa e a possibilidade de retrofit do mesmo deve ser avaliada.

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13:50:00

13:58:00

Demanda [kW]

Figura 7.1.: Demanda do sistema central de climatização

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� Aquisição de novos equipamentos com selo A do Procel.

8. SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO

Verificou-se no hemocentro a existência de 61 unidades de refrigeração com temperaturas de controle variando de +2°C a -80°C com capacidades d e armazenamento e de consumo de energia também diversas. Estas unidades estão distribuídas pelo diversos setores do Hemocentro. Constatou-se também que a vida útil das unidades é bem diversa, sendo o uso final de maior importância para o Hemocentro. Na figura 8.1 pode-se observar uma curva típica de demanda dos sistemas de refrigeração instalados no Hemocentro. Pode-se observar a flutuação da demanda ao longo do dia devido às aberturas frequentes para retirada e armazenamento dos materiais utilizados no Hemocentro e que necessitam manutenção rigorosa de sua temperatura para efeito de conservação de suas propriedades.

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13:44:00

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13:58:00

14:05:00

Demanda [kW]

Figura 8.1.: Demanda de um sistema de refrigeração do Hemocentro.

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� Retrofit progressivo das unidades condensadoras.

9. SISTEMAS MOTRIZES

Há mais de uma década os fabricantes de motores elétricos desenvolvem equipamentos mais eficientes, de forma que, além de fabricarem motores do tipo padrão, apresentam também uma linha de produtos denominada alto rendimento.

Aumentando os custos de fabricação, foi possível desenvolver equipamentos mais eficientes (diminuindo as perdas no motor elétrico), de forma que, um motor de alto rendimento gasta menos energia elétrica do que um motor do tipo padrão, para a mesma aplicação industrial, desde que bem dimensionado à carga.

Desta forma, o custo adicional de aquisição é compensado pelo menor custo operacional, sendo que, em muitos casos, o Tempo de Retorno do Investimento possui valor atrativo, considerando que um motor pode durar mais de 12 anos.

A Figura 9.1 apresenta uma comparação entre motores do tipo padrão e alto rendimento.

Figura 9.1.: Comparação entre motores do tipo padrão e alto rendimento

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Uma das causas mais comuns de operação ineficiente é o superdimensionamento de motores elétricos. Os motivos mais freqüentes para essa ocorrência são:

� Desconhecimento das características da carga;

� Desconhecimento de métodos para dimensionamento adequado;

� Expectativa de aumento de carga;

� Não especificação de fator de serviço maior que 1 para motores que trabalham

esporadicamente sobrecarregados;

� Aplicação de sucessivos fatores de segurança.

9.1. Motor de Alto Rendimento

Os motores da linha de alto rendimento lançados no mercado interno pelos maiores fabricantes nacionais de motores elétricos são, em média, 35 a 50 % mais caros que os da linha padrão, fato este que deve ser considerado no estudo de viabilidade para a substituição de tecnologias.

Estudos mostram que, quando comparado ao motor padrão, o motor de alto rendimento pode apresentar um rendimento superior, da ordem de 2 a 6 %, sendo este aumento devido a menor quantidade de perdas, para a mesma potência mecânica.

A decisão em se escolher motores mais caros com custos de operação mais baixos e motores mais baratos com maior consumo de energia pode ser baseado em um critério financeiro de retorno do capital. Este critério, considera como principal parâmetro, o número de horas por ano de funcionamento do motor.

Porém, deve-se salientar que não existe vantagem nenhuma na utilização de um motor de alto rendimento e acoplá-lo a um equipamento ineficiente ou trabalhar sobredimensionado, provocando maiores gastos com energia, tendência esta muito comum, propositalmente ou por desconhecimento, sob a alegação de se manter uma potência reserva que poderia aumentar a confiabilidade do acionamento.

Verificou-se no Hemocentro a existência de motores de pequeno porte.


� Substituição gradativa por motores de alto rendimento, corretamente dimensionados;

� Aquisição de equipamentos com motores de alto rendimento;

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� Realização permanente de serviços de manutenção;

� Observação dos aspectos de qualidade de energia e das instalações elétricas para o

bom funcionamento dos motores.

10. SISTEMAS DE BOMBEAMENTO

Geralmente, os acionamentos das bombas são feitos por motores elétricos de indução. A explicação para o uso deste tipo de motor está na sua construção robusta, onde não há o uso de escovas, sendo indicados para sistemas de acionamento contínuo.

Dentre os fatores que contribuem para o custo de energia elétrica em sistemas de bombamento, podem-se destacar:

� Ultrapassagem da demanda contratada;

� Baixo fator de potência;

� Consumo elevado em horários de ponta;

� Equipamentos antigos, nos quais ocorre dificuldade de manutenção e adaptação às

normas tecnológicas atuais;

� Baixo rendimento das instalações de bombeamento, ocasionando maior consumo de

energia elétrica.

A bomba é um dispositivo que tem a função de transformar a energia mecânica no seu eixo em energia hidráulica cedida ao fluído. Como em todo processo de transformação energética existem perdas, o rendimento da bomba pode ser determinado pela relação entre a potência mecânica, fornecida a bomba pelo motor, e a potência hidráulica cedida ao fluído.

A Figura 10.1 apresenta a curva de rendimento em função da vazão da bomba.

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Figura 10.1.: Curva de rendimento em função da vazão

Assim, nota-se a ocorrência de um rendimento máximo, a partir do qual o aumento da vazão decresce o rendimento, ou seja, a partir deste ponto a energia mecânica cedida à bomba é cada vez menos transformada em energia hidráulica e as perdas aumentam.


� Aquisição de conjunto moto-bomba de alto rendimento.

11. ESTUDO TARIFÁRIO

11.1. Estrutura Tarifária

GRUPO A

a) Tarifa Convencional

Aplicada em unidades consumidoras atendidas em tensão inferior a 69 kV, sempre que a demanda contratada for inferior a 300 kW e inexistência de opção pela estrutura horo-sazonal. A tarifa convencional segue os seguintes critérios:

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� Demanda [kW]: Preço único;

� Energia [kWh]: Preço único.

b) Tarifa Horo-Sazonal Verde

Aplicada em unidades consumidoras atendidas em tensão inferior a 69 kV, com demanda igual ou maior que 300 kW. A tarifa horo-sazonal verde segue os seguintes critérios:

� Demanda [kW]: preço único;

� Energia [kWh]: preço para ponta em período úmido; preço para ponta em

período seco; preço para fora de ponta em período úmido; preço para fora de

ponta em período seco.

c) Tarifa Horo-Sazonal Azul

Aplicada às unidades consumidoras atendidas em tensão igual ou superior a 69 kV. Aplicada também às unidades consumidoras atendidas em tensão inferior a 69 kV, com demanda igual ou superior a 300 kW. A tarifa horo-sazonal azul segue os seguintes critérios:

� Demanda [kW]: preço para ponta; preço para fora de ponta.

� Energia [kWh]: preço para ponta em período úmido; preço para ponta em

período seco; preço para fora de ponta em período úmido; preço para fora de

ponta em período seco.

GRUPO B

a) Baixa Tensão

Energia [kWh]: preço único.

11.2. Avaliação

Atualmente o Hemocentro de Brasília é tarifado em Baixa Tensão, sendo que sua fatura de energia elétrica é composta somente do valor de consumo total, a sua respectiva tarifa e impostos.

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A Figura 11.3 apresenta o histórico de consumo do Hemocentro.

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20.000

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10

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no

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0

jan

/11

fev

/11

ma

r/1

1

ab

r/1

1

Consumo de Energia Elétrica (kWh)

Figura 11.3.: Histórico do consumo de energia elétrica do Hemocentro


Por meio de simulações, verificou-se a existência de ganhos financeiros provenientes da migração de modalidade tarifária.

As simulações foram realizadas para a contratação atual (Baixa Tensão), bem como para Convencional A4, Horo-Sazonal Verde A4 e Horo-Sazonal Azul A4, ambas em Média Tensão.

Os resultados não possuem impostos e as tarifas foram retiradas da Resolução Homologatória ANEEL N. 1.055, de 24 de agosto de 2010.

A Tabela 11.1 apresenta os resultados da análise tarifária.

Tabela 11.1 – Análise Tarifária

MODALIDADE TARIFÁRIA R$/mês

BAIXA TENSÃO 24.589,51

CONVENCIONAL A4 20.016,45

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THS VERDE A4 26.972,88

THS AZUL A4 21.930,04

Desta forma, recomenda-se a avaliação do custo de aquisição/construção de uma subestação para avaliação da viabilidade econômica da migração para modalidade Convencional A4.

12. QUALIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA

Em todas as áreas, muito se discute sobre qualidade de energia elétrica.

Esta pode ser definida em função de quatro perturbações elétricas em um sinal de tensão ou de corrente, em uma instalação elétrica:

� Perturbações na amplitude da tensão;

� Perturbações na freqüência do sinal;

� Desequilíbrios de tensão ou de corrente em sistemas trifásicos;

� Perturbações na forma de onda do sinal.

Para a concessionária, é muito importante a ausência de variações de tensão, bem como de desligamentos.

Para o consumidor, a qualidade de energia elétrica está relacionada à ausência relativa de variações de tensão no ponto de entrega de energia.

Muitas vezes, as perturbações podem ser causadas pelo próprio consumidor, por meio da utilização de equipamentos com tecnologia moderna ou por cargas não lineares, que possuem funcionamento baseado em eletrônica de potência.

A partir da década de 90, com o aumento da utilização de equipamentos eletrônicos nos setores residencial, comercial e industrial, a situação tornou-se ainda mais grave.

Na medida em que estes equipamentos exigem uma rede elétrica de boa qualidade para seu correto funcionamento, também são os principais causadores de perturbações.

12.1. Perturbações Elétricas

A variação na amplitude da tensão ocorre quando sobre um sinal senoidal produz-se:

� Afundamentos ou elevações momentâneas de tensão;

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� Sobretensão e subtensão;

� Interrupções de tensão;

� Flutuações de tensão;

� Cintilações.

Afundamentos de tensão, ou “sags”, são caracterizados por uma diminuição no valor da amplitude, de forma brusca, entre 0,1 a 0,9 p.u., restabelecendo-se após um curto período de tempo.

Em alguns países, tem-se buscado melhorar o fornecimento de energia, através de programas essenciais para a redução do número e duração de interrupções sofridas pelos consumidores.

O tempo de afundamento de tensão está compreendido entre 0,5 e 30 ciclos e pode ser ocasionado por elevações bruscas de corrente, seja por curto circuito, partida de motores de grande porte ou comutação de cargas com elevada potência.

Equipamentos modernos utilizados em instalações industriais são extremamente sensíveis aos afundamentos de tensão, uma vez que podem deixar de exercer corretamente suas funções.

As elevações momentâneas de tensão são de curta duração e apresentam um forte amortecimento em sua forma de onda. São causadas pela comutação de bancos de capacitores, conexões e desconexões de equipamentos, operação de retificadores controlados, variadores de velocidade, atuação de dispositivos de proteção, descargas atmosféricas, entre outros.

Para ser considerada elevação momentânea de tensão, o valor da sobretensão transitória, ou “swell”, deve estar na faixa de 1,1 a 1,8 p.u.

Dentro de certos limites, os equipamentos de uso final podem suportar impulsos transitórios de tensão, porém, dependendo da intensidade e quantidade dos eventos, sua vida útil pode ser afetada.

Equipamentos com eletrônica de potência e fontes de alimentação de computadores são bem mais sensíveis que o motor, podendo ser danificados em sua totalidade.

A sobretensão pode ser definida como sendo uma perturbação com valor eficaz superior ao valor de tensão nominal (10%) e pode ser de curta ou longa duração.

Muitas vezes, as de curta duração possuem intensidade bem superior às de longa duração.

A sobretensão pode ocorrer devido à entrada em operação de grupos geradores ou rejeição de cargas com elevada potência.

Já os desequilíbrios de tensão são produzidos devido à existência de diferenças significativas entre valores eficazes das tensões ou correntes presentes em um sistema trifásico.

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96

Geralmente, tal ocorrência pode ser devido à abertura de uma das fases do sistema de alimentação trifásico, bem como cargas monofásicas desigualmente distribuídas.

Observa-se que a presença de tensões ligeiramente desbalanceadas pode provocar alterações nas características de desempenho de equipamentos de uso final.

Por exemplo, para o motor elétrico, devido aos desequilíbrios de tensão, este pode sofrer acréscimo das perdas e desequilíbrio das correntes de linha, redução dos valores de conjugado, redução do rendimento e aumento dos níveis de ruído e vibração, podendo ser considerado uma das causas da queima deste tipo de máquina.

Sendo assim, é importante a determinação do valor do Grau de Desequilíbrio de Tensão (GDT), um dos fatores relacionados à qualidade da tensão da rede elétrica, fornecida pela concessionária. Este valor não deve ser maior do que 1%.

Na prática, o grau de desequilíbrio de tensão pode ser calculado de acordo com a seguinte equação:

100. tensõesdas médioValor

tensõesdas médioValor - tensãoda valor Máximo tensãode rioDesequilíb =

A Figura 12.1 apresenta as tensões medidas no disjuntor geral que alimenta os Blocos A e B. Valores encontram-se dentro dos limites permitidos.

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0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

15:3

716

:05

16:3

317

:01

17:2

917

:57

18:2

518

:53

19:2

119

:49

20:1

720

:45

21:1

321

:41

22:0

922

:37

23:0

523

:33

0:01

0:29

0:57

1:25

1:53

2:21

2:49

3:17

3:45

4:13

4:41

5:09

5:37

6:05

6:33

7:01

7:29

7:57

8:25

8:53

9:21

9:49

10:1

710

:45

11:1

311

:41

12:0

912

:37

13:0

513

:33

14:0

1

V

VabVbcVca

Figura 12.1.: Medição Blocos A e B – Tensões AB, BC e CA

A Figura 12.2 apresenta as correntes medidas no disjuntor geral que alimenta os Blocos A e B. Nota-se os desequilíbrios entre fases devido às cargas monofásicas não uniformemente distribuídas.

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98

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

15:3

716

:01

16:2

516

:49

17:1

317

:37

18:0

118

:25

18:4

919

:13

19:3

720

:01

20:2

520

:49

21:1

321

:37

22:0

122

:25

22:4

923

:13

23:3

70:

010:

250:

491:

131:

372:

012:

252:

493:

133:

374:

014:

254:

495:

135:

376:

016:

256:

497:

137:

378:

018:

258:

499:

139:

3710

:01

10:2

510

:49

11:1

311

:37

12:0

112

:25

12:4

913

:13

13:3

714

:01

A

Ia Ib Ic

Figura 12.2.: Medição Blocos A e B – Correntes A, B e C.

No barramento principal do Hemocentro de Brasília (Disjuntor geral Blocos A e B), determinou-se o valor do Grau de Desequilíbrio de Tensão de 0,27%, de forma que se considera um sistema equilibrado.

12.2. Harmônicos

Os harmônicos também foram analisados neste estudo.

As perturbações ocasionadas por harmônicos tornaram-se importantes na década de 80, quando se iniciou a substituição de equipamentos elétricos e eletromecânicos por equipamentos eletrônicos.

As cargas chamadas lineares, como motores elétricos e iluminação incandescente, possuem corrente proporcional a tensão, ou seja, senoidais, mesmo estando defasadas ou não, em função de sua natureza: resistiva, indutiva ou capacitiva.

Nas cargas não lineares, essa proporcionalidade não existe, pois se pode conduzir corrente durante apenas uma parte do ciclo, e mesmo que a tensão seja senoidal, a corrente não será.

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99

As correntes harmônicas são responsáveis por elevar a temperatura dos condutores, dos rotores de motores elétricos, e também provocarem sobretensões em locais onde estão instalados capacitores, através do efeito de ressonância.

Estas correntes geradas são somadas vetorialmente com as correntes originadas pelas cargas residenciais, industriais, entre outras, que lentamente estão adquirindo valores significativos, devido à utilização cada vez maior de equipamentos eletrônicos.

Chama-se ordem de um harmônico, um número inteiro obtido pelo quociente da freqüência desse harmônico, pela freqüência da componente fundamental:

1f

fh h

=

Onde: h = ordem harmônica. fh = freqüência harmônica de ordem h [Hz]. f1 = freqüência da fundamental [Hz].

Os harmônicos podem ser classificados segundo a sua ordem e freqüência conforme a Tabela 12.1:

Tabela 12.1 – Classificação dos harmônicos de acordo com sua ordem e freqüência

Ordem Freqüência [Hz]

1 60

2 120

3 180

4 240

5 300

6 360

h h.60

A situação desejada seria aquela com a existência de somente o harmônico de ordem 1, com 60 Hz, chamado de fundamental.

Pode-se observar a existência de harmônicos de ordem ímpares, encontradas em instalações elétricas em geral, e de ordem pares, encontradas somente em casos de assimetrias.

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100

As seqüências podem ser positiva, negativa ou nula. No caso de motores elétricos, os harmônicos de seqüência positiva superiores a fundamental, tendem a girá-lo em velocidade superior à nominal, provocando aquecimento devido à sobrecorrentes, reduzindo sua vida útil. As de seqüência negativa tendem a girá-lo no sentido inverso ao do campo girante provocado pela fundamental, produzindo ação de frenagem, reduzindo o conjugado e provocando também aquecimentos indesejáveis. Os harmônicos de seqüência zero somam-se de forma algébrica em circuitos com a presença de condutor neutro, provocando correntes elevadas, algumas vezes superiores aos valores das correntes de fase.

Os harmônicos são expressos em termos de seu valor eficaz, pois o aquecimento produzido pela onda distorcida está relacionado ao mesmo.

O desenvolvimento da eletrônica de potência trouxe novas possibilidades de utilização de máquinas elétricas, sendo possível com essa tecnologia, controlar com precisão o fluxo de energia elétrica, aumentando o desempenho eletromecânico de motores, tornando-se uma opção eficiente em termos de conservação de energia.

Porém, os harmônicos gerados na tensão de alimentação, afetam a dinâmica de magnetização do núcleo das máquinas, provocando o aumento das perdas magnéticas.

Harmônicos de quinta ordem produzem um conjugado de sentido oposto ao de rotação do motor, reduzindo o conjugado resultante e a capacidade de acionamento da carga mecânica. Neste caso, ocorre um acréscimo na corrente de alimentação, podendo ocasionar a queima do motor, uma vez que o aumento das perdas Joule no estator provoca a estabilização da temperatura em um valor superior a classe térmica do enrolamento.

A Figura 12.3 apresenta os valores dos harmônicos de tensão medidos no barramento principal dos Blocos A e B. Valores encontram-se dentro dos limites permitidos.

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101

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

15

:37

16

:02

16

:27

16

:52

17

:17

17

:42

18

:07

18

:32

18

:57

19

:22

19

:47

20

:12

20

:37

21

:02

21

:27

21

:52

22

:17

22

:42

23

:07

23

:32

23

:57

0:2

2

0:4

7

1:1

2

1:3

7

2:0

2

2:2

7

2:5

2

3:1

7

3:4

2

4:0

7

4:3

2

4:5

7

5:2

2

5:4

7

6:1

2

6:3

7

7:0

2

7:2

7

7:5

2

8:1

7

8:4

2

9:0

7

9:3

2

9:5

7

10

:22

10

:47

11

:12

11

:37

12

:02

12

:27

12

:52

13

:17

13

:42

14

:07

%

hVa

hVb

hVc

Figura 12.3.: Medição Blocos A e B – Harmônicos de tensão

Neste caso, em nenhum momento os valores ultrapassaram 5%, de forma que o Hemocentro não possui problemas de qualidade de energia relacionados aos harmônicos.

Os valores de fator de potência também foram verificados por meio das medições realizadas no barramento principal dos Blocos A e B do Hemocentro.

12.3. Fator de Potência

O Fator de Potência (FP) de um sistema elétrico qualquer, que está operando em corrente alternada, é definido pela razão da potência real ou potência ativa pela potência total ou potência aparente.

De acordo com a Resolução Normativa ANEEL 414/2010, que estabelece as condições gerais de fornecimento de energia elétrica, o fator de potência da unidade consumidora, para efeito de faturamento, deve ser verificado pela distribuidora por meio de medição permanente, de forma obrigatória para clientes do Grupo A. De acordo com a Resolução, o fator de potência de

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102

referência, indutivo ou capacitivo, tem como limite mínimo permitido, para as unidades consumidoras, o valor de 0,92.

A Figura 12.4 apresenta os valores de fator de potência medidos no barramento principal dos Blocos A e B. Valores encontram-se dentro dos limites permitidos.

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

15

:37

16

:03

16

:29

16

:55

17

:21

17

:47

18

:13

18

:39

19

:05

19

:31

19

:57

20

:23

20

:49

21

:15

21

:41

22

:07

22

:33

22

:59

23

:25

23

:51

0:1

7

0:4

3

1:0

9

1:3

5

2:0

1

2:2

7

2:5

3

3:1

9

3:4

5

4:1

1

4:3

7

5:0

3

5:2

9

5:5

5

6:2

1

6:4

7

7:1

3

7:3

9

8:0

5

8:3

1

8:5

7

9:2

3

9:4

9

10

:15

10

:41

11

:07

11

:33

11

:59

12

:25

12

:51

13

:17

13

:43

14

:09

Figura 12.4.: Medição Blocos A e B – Fator de Potência

Nesta figura, pode-se notar que em determinados horários do dia, o valor do fator de potência está abaixo de 0,92. Assim, os reativos excedentes devem ser eliminados por meio da instalação de capacitores em determinados circuitos.


� Atentar para os desequilíbrios de corrente nos painéis elétricos do Hemocentro,

procurando sempre manter as correntes de fase equilibradas (melhor distribuição de

cargas);

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103

� Utilização de equipamentos eletrônicos com fator de potência dentro dos limites

normalizados (> 0,92).

13. ESTRATÉGIAS

As instalações do Hemocentro encontram-se em bom estado de conservação, sendo que durante as visitas constatou-se a preocupação com a manutenção de painéis elétricos, bem como de equipamentos em geral, mantendo-se um bom nível de atendimento aos usuários.

Foram realizadas 6 medições utilizando-se equipamentos analisadores de energia instalados em pontos importantes do sistema elétrico do Hemocentro. Com essas medições, foi possível determinar os valores de consumo diário e mensal, possibilitando construir a matriz de consumo desagregado.

Foi possível também, desenvolver um modelo virtual da edificação utilizando-se o software de simulação EnergyPlus, onde foram simuladas as seguintes estratégias visando a redução do consumo de energia:

� Estratégia 1: Modificação da temperatura de controle dos sistemas de climatização

de 24°C para 25°C;

� Estratégia 2: Retrofit dos sistemas de climatização para equipamentos com selo

Procel A;

� Estratégia 3: Uso de sombreamento externo nas janelas;

� Estratégia 4: Retrofit do sistema de refrigeração com aumento médio da eficiência

dos equipamentos de 10%;

� Estratégia 5: Aplicação das estratégias 1, 2, 3 e 4.

No tocante aos sistemas de iluminação, recomenda-se prosseguir a substituição gradativa do sistema fluorescente atual (40W) pelos sistemas que utilizam lâmpadas de 32 e 28W.

Verificou-se também a necessidade de segmentar os circuitos em grupos menores de luminárias, principalmente em ambientes amplos, bem como segmentar o sistema elétrico das luminárias próximas às janelas permitindo que estas fiquem apagadas quando os níveis de iluminância forem aceitáveis.

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104

Quanto aos sistemas de climatização, recomenda-se que quando novas aquisições forem realizadas, que o aspecto selo energético seja considerado e sejam adquiridos apenas equipamentos nível A.

No tocante aos sistemas de refrigeração, observa-se a flutuação da demanda ao longo do dia devido às aberturas frequentes para retirada e armazenamento dos materiais utilizados no Hemocentro e que necessitam manutenção rigorosa de sua temperatura para efeito de conservação de suas propriedades. Recomenda-se o retrofit progressivo das unidades condensadoras.

Para os motores e bombas, recomenda-se a substituição gradativa dos mesmos por equipamentos do tipo alto rendimento. Podem ser observados também aspectos de qualidade de energia elétrica para o bom funcionamento dos motores.

Quanto ao estudo tarifário, atualmente o Hemocentro é tarifado em Baixa tensão. Recomenda-se avaliar a possibilidade de migração para média tensão.

Para os aspectos de qualidade de energia elétrica, recomenda-se atentar para os desequilíbrios de corrente nos painéis elétricos, procurando sempre manter as correntes de fase equilibradas (melhor distribuição de cargas). Recomenda-se também a utilização de equipamentos eletrônicos com fator de potência dentro dos limites normalizados (> 0,92).

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Brasil, 1985.

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107

III- ETIQUETAGEM DO NÍVEL DE

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

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108

APRESENTAÇÃO

Atualmente, as questões ambientais em geral têm sido colocadas como preponderantes e direcionadoras para quase todas as áreas de conhecimento. Na arquitetura, o meio ambiente, o contexto onde se constrói e os condicionantes locais, historicamente, sempre foram considerados pelos projetistas na criação dos espaços construídos, uma vez que para existir conforto e segurança era imprescindível a correta adaptação ao clima. Obviamente, quando não se podia contar com o condicionamento de ar e iluminação artificial, as únicas opções para as edificações eram a ventilação natural, a iluminação natural, o correto uso dos materiais de construção para o condicionamento passivo.

1. INTRODUÇÃO

As facilidades proporcionadas pelo uso da energia, principalmente a possibilidade de construir padrões arquitetônicos independentes do clima local, rapidamente causaram um gradativo e elevado crescimento de consumo energético. O grande aporte de energia necessário para manutenção desse modelo de edificação, extremamente dependente de mecanismos artificiais de energia para garantia do conforto ambiental, só passou a ser reconhecido como problemático com a crise do petróleo, em 1973. Até esta época, as questões energéticas e ambientais não eram entendidas como urgentes, porque o custo da energia era irrisório e não havia uma conscientização consolidada sobre a poluição ambiental gerada pela produção da energia (PNEF, 2010).

A construção de uma edificação que se insere no contexto de desenvolvimento sustentável é aquela que modifica o ambiente natural de maneira a produzir um ambiente confortável, adequado ao clima local, energeticamente eficiente e com baixo custo de manutenção. Conforto ambiental e eficiência energética são, portanto, premissas do novo modelo construtivo (AMORIM, 2011).

2. CONTEXTO DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES NO BRASIL

O Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C) (BRASIL, 2009), foi publicado em 2009, em sua primeira versão, de caráter voluntário e apresenta dois métodos para a determinação da eficiência: método prescritivo e método de simulação. O método prescritivo consiste em uma série de parâmetros predefinidos ou a calcular que indicam a eficiência do sistema. O método de simulação define parâmetros para modelagem e simulação, mas permite mais flexibilidade na concepção do edifício.

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109

Os edifícios de serviços, comerciais e públicos elegíveis para a etiquetagem devem ter área mínima de 500 m2 e/ou tensão de abastecimento maior que 2,3 kV. É possível etiquetar o projeto de um edifício, sendo a etiqueta válida por 3 anos, ou um edifício construído, cuja etiqueta tem validade de 5 anos. Os procedimentos para etiquetagem de projeto e edifício são distintos, tendo a etiquetagem do edifício construído que passar por uma inspeção. A diferença de consumo entre as etiquetas A e E (melhor e pior classificação, respectivamente), segundo o prof. Roberto Lamberts, pode representar uma economia de mais de 35% (SINDUSCON/MA, 2010). Em edificações novas, a economia de energia elétrica pode chegar a 50% quando a mesma tiver etiqueta A. No caso de um retrofit, ou seja, aqueles prédios que fizerem uma reforma que contemplem os conceitos de eficiência energética em edificações, a economia pode ser de 30%.

No RTQ-C, o edifício é avaliado em 3 quesitos, com pesos diferenciados na classificação geral do edifício: envoltória (30%), sistema de iluminação (30%) e sistema de condicionamento de ar (40%). O edifício pode receber a Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (Ence) para o edifício completo, contemplando os 3 sistemas, ou etiquetas parciais para avaliações dos sistemas de iluminação e condicionamento. No entanto, a etiquetagem da envoltória é sempre obrigatória e deve ser feita primeiramente. Isto porque o desempenho da envoltória influencia as necessidades de iluminação e condicionamento artificiais.

Figura 2: Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE)

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110

3. MÉTODO PRESCRITIVO PARA CLASSIFICAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DA ENVOLTÓRIA SEGUNDO O RTQ-C

O método prescritivo para classificação do nível de eficiência energética da envoltória de edifícios, segundo o RTQ-C (BRASIL, 2009), faz-se a partir da determinação de um conjunto de índices referentes às características físicas do edifício Estes compõem a envoltória da edificação (cobertura, fachadas e aberturas), e são complementados pelo volume, pela área de piso do edifício e pela orientação das fachadas.

Assim, para a avaliação prescritiva da envoltória, é necessária a análise e extração dos dados do projeto de arquitetura da edificação a ser avaliada, além de verificação das propriedades térmicas dos materiais e sistemas construtivos das fachadas e coberturas, definidas nas especificações do projeto ou visitas in loco.

Na avaliação da envoltória, os valores de Absortância (α) e Transmitância (U) dos componentes opacos são pré-requisitos, e as seguintes variáveis da edificação são utilizadas em equações:

• AVS: Ângulo Vertical de Sombreamento (em graus)

• AHS: Ângulo Horizontal de Sombreamento (em graus)

• Ape: Área de projeção horizontal do edifício (m2)

• Apcob: Área de projeção da cobertura (m2)

• Atotal: Área total de piso (m2)

• Fator de Altura (FA): Ape/Atot

• Fator de Forma (FF): Aenv/Vtot

• Fator Solar (superfícies transparentes ou translúcidas) (em %)

• PAFt: Percentual de Aberturas na Fachada (%)

O método prescritivo calcula o Indicador de Consumo da Envoltória (IC), que é um parâmetro adimensional para avaliação comparativa de eficiência energética da envoltória. As equações que determinam o IC são equações de regressão multivariada específicas, para cada uma das 8 zonas bioclimáticas brasileiras.

O Indicador de Consumo estabelece o comportamento da envoltória quanto ao consumo energia da edificação. A avaliação do edifício é feita comparando o IC da envoltória (ICenv) em relação ao ICmin e ICmax do próprio edifício, ou seja, o edifício é comparado com ele mesmo (o máximo e o mínimo de eficiência que ele poderia ter). A partir da definição do IC env, do ICmin e do ICmax, são estabelecidos os intervalos de classificação das etiquetas de eficiência energética.

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111

Figura 3: Intervalos de eficiência a partir do indicador de consumo da envoltória do edifício

Após a identificação do Indicador de Consumo da Envoltória do Edifício, enquadra-se o mesmo em uma das classificações possíveis correspondente a uma etiqueta de eficiência energética, de A (mais eficiente) a E (menos eficiente).

A etiqueta parcial da Envoltória é então apresentada, conforme a figura 4:

Figura 4: Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE)

Neste contexto insere-se o presente trabalho, que tem como objetivo geral a avaliação do desempenho energético da envoltória dos blocos da Fundação Hemocentro de Brasília, por meio da classificação do nível de eficiência energética pelo método prescritivo do RTQ-C.

De forma específica busca-se:

- Avaliar as variáveis arquitetônicas da edificação que mais influenciam no desempenho energético da envoltória dos blocos;

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112

- Gerar diretrizes para retrofit da envoltória, com propostas de alteração que possibilitem a otimização do nível de eficiência energética, buscando o nível A para a Etiqueta de Eficiência Energética em cada bloco.

4. ETIQUETAGEM DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DA ENVOLTÓRIA

4.1. Apresentação e Descrição do Edifício

O edifício da Fundação Hemocentro de Brasília localiza-se no Setor Médico Hospitalar Norte, no Plano Piloto (figura 5) e é composto de dois blocos, denominados em projeto como blocos “A” e “B”. Cada bloco é constituído de três pavimentos, sendo distribuídos em: subsolo, térreo e primeiro pavimento.

Figura 5: Indicação da implantação dos blocos do edifício Hemocentro de Brasília

Quanto à implantação, o lote do edifício faz divisa a oeste com a Via W3 Norte, a norte com a Superquadra 302, a leste com dois centros clínicos e a sul com o Setor Comercial Norte. As fachadas consideradas como Norte ficam deslocadas apenas 5° em relação ao norte geográfico (figura 6).

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Figura 6: Indicação da implantação dos blocos do edifício Hemocentro de Brasília

O acesso principal ao edifício se dá pela fachada sul do Bloco “A”, através de uma escada pela qual o pedestre chega à recepção do Hemocentro (figura 7).

Figura 7: Acesso ao edifício Hemocentro

As fachadas norte e sul dos blocos são arquitetonicamente caracterizadas por elementos em concreto que circundam as aberturas envidraçadas (figura 8).

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Figura 8: Exemplo dos elementos que circundam as aberturas dos blocos do Edifício Hemocentro

A envoltória do Bloco “A” apresenta paredes em concreto aparente, sendo que as reentrâncias formadas pelos elementos que sombreiam as janelas são pintadas na cor verde (figura 9). Nota-se a presença de brises verticais nas fachadas leste e oeste, e a cobertura apresenta áreas em laje impermeabilizada e telhas de fibrocimento pintadas de branco. As aberturas possuem vidros simples de 6 mm, sendo que em alguns destes foram colocadas posteriormente películas para controle solar e outros têm parte de sua superfície pintadas de verde.

Figura 9: Caracterização da envoltória do Bloco “A” (fachada norte)

A envoltória do Bloco “B” também apresenta paredes em concreto, porém, estas foram pintadas em uma cor levemente mais clara que a do concreto natural (figura 10). Da mesma forma, as reentrâncias formadas pelos elementos que sombreiam as janelas são pintadas na cor verde. A cobertura é composta de área de laje impermeabilizada e telhas metálicas pintadas de branco.

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Figura 10: Caracterização da envoltória do Bloco “B” (fachada sul)

Os principais aspectos da envoltória que serão considerados na análise do edifício são:

Fechamentos Opacos: serão observados os índices de absortância e transmitância dos materiais da envoltória. Para o Bloco “A” – paredes de concreto, paredes de alvenaria, vidros simples pintados de verde, fechamentos em alumínio nas fachadas e fibrocimento e concreto na cobertura. Para o Bloco “B” – paredes de alvenaria, paredes de concreto, vidros simples pintados de verde e fechamentos em alumínio nas fachadas, e telhas metálicas e em concreto na cobertura.

Aberturas: será analisado o fator solar dos vidros, que na maioria dos casos são de 6 mm incolor no Bloco “A” e de 8 mm no Bloco “B”. Alguns deles apresentam película (não seguindo qualquer padronização. Para efeito da aplicação do regulamento, foram desconsideradas tais películas, uma que já foi sinalizada a vontade de substituir as existentes por outras mais adequadas.

Proteções Solares: serão estudados os ângulos de proteção (AVS e AHS) que os brises e o próprio edifício provocam sobre as aberturas.

4.2. Metodologia Utilizada

Para a realização dos cálculos do Nível de Eficiência Energética da Envoltória dos blocos “A” e “B” do edifício Hemocentro foram seguidos os seguintes passos:

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1- Visitas in loco para registro fotográfico e levantamento dos dados relativos aos blocos A e B do edifício Hemocentro;

2- Extração dados dos projetos dos dois blocos que compõem a edificação a partir de arquivos digitais fornecidos (.dwg), necessários para o método prescritivo do RTQ-C;

3- Preenchimento das planilhas para cálculo do nível de eficiência energética da envoltória dos blocos do edifício Hemocentro segundo o método prescritivo do RTQ-C;

4-Verificação dos pré-requisitos relativos à transmitância térmica e absortância das paredes e cobertura para a obtenção da classificação de eficiência energética definitiva.

5- Conclusão sobre a etiqueta atual da Envoltória dos blocos A e B do edifício Hemocentro.

6. Propostas para otimização da classificação do nível de eficiência energética da envoltória do dos blocos A e B do edifício Hemocentro

4.2.1. Visitas in loco

As visitas in loco foram feitas nos dias 07 de dezembro de 2010, 14 de dezembro de 2010, 11 de janeiro de 2011 e 01 de fevereiro de 2011, com acompanhamento do corpo técnico responsável pela manutenção do edifício. O objetivo destas visitas foi a checagem de todos os dados constantes no projeto arquitetônico relevantes para a metodologia de classificação do nível de eficiência energética da envoltória. A verificação in loco permitiu a atualização de alguns dados do projeto referentes a modificações realizadas que não constavam no material recebido para análise, como modificações das aberturas e composição das mesmas.

Além disso, foram verificados in loco detalhes sobre a composição das paredes e cobertura (envoltória) do edifício (materiais, espessura e cores), para posterior cálculo da transmitância (U) e absortância (α) das mesmas.

Nesta etapa foi também possível realizar um levantamento fotográfico que contribuiu para avaliação do edifício durante as etapas do estudo.

4.2.2. Extração dos dados do projeto arquitetônico

Em seguida foi feita a extração dos dados do projeto arquitetônico do edifício Hemocentro ( blocos A e B), relevantes para a classificação do nível de eficiência energética da envoltória. As Tabelas 1 e 2 resumem os dados extraídos. Nos Anexos 1 e 2 estão os memoriais de cálculo de todas as extrações que geraram os dados das tabelas-resumo para cada bloco:

TABELA 01 – DADOS DO BLOCO “A”

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Parâmetro Valor Considerações sobre a extração dos dados

Ape 934,04 m² O subsolo do Bloco “A” encontra-se semi-enterrado,

portanto, sua área de projeção é menor que a dos demais pavimentos.

Apcob 1.129,94 m² Área total da projeção descontada as áreas de beirais e

marquises

Atot 2.761,83 m² Calculado pela soma das áreas de piso do subsolo ao 1º

pavimento, medida externamente.

Aenv 3.149,54 m² Inclui área total das fachadas e cobertura considerando as

áreas aparentes do subsolo semi-enterrado.

PAFT 0,33

PAF = Área Abert. 677,03 m² / Área total fachada 2.019,6 m² = 0,33

PAF oeste = Área Abert. 12,34 m² / Área total fachada 216,96 m² = 0,05

PAFT = Como o valor do PAF oeste não é superior em 20% o PAFT, foi considerado o PAFT na avaliação da

envoltória.

FS 0,80 Como não haviam especificações sobre o fator solar dos

vidros, estes foram considerados como vidro simples incolor (pior caso).

AVS 29,42° Foram considerados os sombreamentos gerados pelos

beirais e marquises nas aberturas

AHS 17,81 Foram considerados os sombreamento gerados pelos

elementos verticais nas aberturas

Vtot 9.860,93 m² Do subsolo semi-enterrado ao 1º pavimento foi calculado o volume do bloco pela área x o pé-esquerdo;

FF 0,3 Aenv / Vtot = 2.977,49 m² / 9.860,93 m³

FA 0,4 Apcob / Atot = 1.129,83 / 2.761,83 m²

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TABELA 02 – DADOS DO BLOCO “B”

Parâmetro Valor Considerações sobre a extração dos dados

Ape 803,28 m² O subsolo do Bloco “B” encontra-se semi-enterrado, portanto, sua área de projeção é menor que a dos demais pavimentos.

Apcob 890,69 m² Área total da projeção descontada as áreas de beirais e marquises

Atotal 2.388,27 m²Calculado pela soma das áreas de piso do subsolo ao 1º

pavimento, medida externamente.

Aenv 3.075,67 m²Inclui área total das fachadas e cobertura considerando as

áreas aparentes do subsolo semi-enterrado.

PAFT 0,21

PAF = Área Abert. 681,81 m² / Área total fachada 2.977,49 m² = 0,21

PAF oeste = Área Abert. 12,34 m² / Área total fachada 216,96 m² = 0,05

PAFT = Como o valor do PAF oeste não é superior em 20% o PAFT, foi considerado o PAFT na avaliação da envoltória.

FS 0,80 Como não haviam especificações sobre o fator solar dos

vidros, estes foram considerados como vidro simples incolor (pior caso).

AVS 35,21° Foram considerados os sombreamentos gerados pelos beirais e marquises nas aberturas

AHS 16,43° Foram considerados os sombreamento gerados pelos elementos verticais nas aberturas

Vtot 7.963,33 m²

Do subsolo semi-enterrado ao 1º pavimento foi calculado o volume do bloco pela área x o pé-esquerdo;

FF 0,38 Aenv / Vtot = 2.977,49 m² / 9.860,93 m³

FA 0,37 Apcob / Atot = 1.129,83 / 2.761,83 m²

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5. DETERMINAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DA ENVOLTÓRIA

A determinação do nível de eficiência energética da envoltória do Edifício Hemocentro foi feita através do cálculo da Etiqueta dos dois blocos A e B separadamente, uma vez que configuram edificações separadas, embora façam parte da mesma estrutura funcional e administrativa.

5.1. Bloco “A”

Após o levantamento dos dados, foi calculado o Índice de Consumo (IC) da envoltória do bloco “A”. Tal cálculo fora realizado através da equação indicada no regulamento para edifícios localizados na Zona Bioclimática 04 e possuam área de projeção (Ape) maior que 500 m2, caso onde o edifício do Hemocentro está inserido.

15,77..20,72927,4

..83,380

.29,0.52,0.79,99.71,95.92,0.12,511

+++−

−−−−−+=

FSTPAFFF

FFFA

AHSAVSFSTPAFFFFAenvIC

Equação 01: Índice de Consumo para edifícios localizados na Zona Bioclimática 04 e com Ape >500m2.

Esta equação foi colocada em uma tabela Excel e seus parâmetros, uma vez inseridos, resultaram no valor adimensional de 310,79. Esta mesma tabela gerou os valores de IC máximo (242,40) e IC mínimo (398,76), que possibilitaram a obtenção dos intervalos dos níveis de eficiência

Ao enquadrar o IC encontrado nos intervalos dos níveis de eficiência, verificou-se que o bloco do em questão possui envoltória com etiqueta “C”; como mostra a Figura 11.

Esta equação foi colocada em uma tabela Excel e seus parâmetros, uma vez inseridos, resultaram no valor adimensional de 310,79. Esta mesma tabela gerou os valores de IC máximo (242,40) e IC mínimo (398,76), que possibilitaram a obtenção dos intervalos dos níveis de eficiência

Ao enquadrar o IC encontrado nos intervalos dos níveis de eficiência, verificou-se que o bloco do em questão possui envoltória com etiqueta “C”; como mostra a Figura 11.

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Figura 11. Resultante do nível de eficiência energética da envoltória do Bloco “A” do Hemocentro. Fonte: Planilha de cálculo desenvolvida pelo Laboratório de Controle Ambiental (LACAM), com base na

equação para determinação do IC para edifícios localizados na Zona Bioclimática 04 e Ape > 500m2.

5.2. Bloco “B”

Após o levantamento dos dados, foi calculado o Índice de Consumo (IC) da envoltória do bloco “B”. Tal cálculo fora realizado através da equação indicada no regulamento para edifícios localizados na Zona Bioclimática 04 e possuam área de projeção (Ape) maior que 500 m2, caso onde o edifício do Hemocentro está inserido.

15,77..20,72927,4

..83,380

.29,0.52,0.79,99.71,95.92,0.12,511

+++−

−−−−−+=

FSTPAFFF

FFFA

AHSAVSFSTPAFFFFAenvIC

Equação 01: Índice de Consumo para edifícios localizados na Zona Bioclimática 04 e com Ape >500m2.

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Figura 12. Resultante do nível de eficiência energética da envoltória do Bloco “B” do Hemocentro. Fonte: Planilha de cálculo desenvolvida pelo Laboratório de Controle Ambiental (LACAM), com base na

equação para determinação do IC para edifícios localizados na Zona Bioclimática 04 e Ape > 500m2

5.3. Verificação dos pré-requisitos

Depois da determinação do nível de eficiência da envoltória dos blocos, alguns pré-requisitos são avaliados. Para cada Zona Bioclimática e para cada nível de eficiência alcançado existem pré-requisitos específicos a serem cumpridos. Desta maneira, quanto melhor for a etiqueta alcançada, mais rígidos serão os pré-requisitos.

Tais exigências se referem às transmitâncias e absortâncias das superfícies externas, variantes que interferem diretamente na eficiência energética do edifício, pois dizem respeito ao comportamento térmico dos materiais utilizados.

Para o clima de Brasília, a maior exigência é feita em relação à cobertura, pois é o elemento através do qual ocorrem mais trocas térmicas durante o dia, devido a maior incidência de radiação solar. Portanto, espera-se que para uma maior eficiência energética, o edifício apresente cobertura composta de materiais construtivos que atrasem tais trocas térmicas do exterior para o interior dele mesmo, e que possua cores que permitam uma menor absorção da energia incidente sobre ele.

O não cumprimento de qualquer pré-requisito rebaixa o edifício no seu nível de eficiência. A seguir, pode-se acompanhar a avaliação dos pré-requisitos para cada um dos blocos do Hemocentro:

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5.3.1. Bloco “A”:

Pré-requisito relativo à transmitância térmica (U) das paredes

O bloco “A” do Hemocentro apresenta quatro tipos de fechamentos opacos: paredes de alvenaria, paredes de concreto, vidros simples pintados de verde e fechamentos em alumínio. Portanto, para o cálculo da transmitância total das paredes deste bloco, foram calculados as transmitâncias de cada material e ponderadas por suas respectivas áreas. A seguir é apresentado os cálculos das transmitâncias de cada material.

Paredes em alvenaria

A Figura 13 representa a composição básica das paredes de alvenaria utilizada nos cálculos de transmitância dos blocos “A” e “B”. Segundo a Norma NBR 15.220-3 - Desempenho Térmico de Edificações (Figura 14), a composição apresenta transmitância térmica de U=2,24.

Figura 13: desenho esquemático da composição das paredes de alvenaria do Hemocentro.

Figura 14: dados de referência para composição das paredes dos blocos “A” e “B” do

Hemocentro. Fonte: Norma NBR-15220-3 (Zoneamento Bioclimático Brasileiro e Diretrizes Construtivas para

habitações Unifamiliares de Interesse Social)

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Paredes de Concreto

As paredes de concreto do bloco “A” têm espessura de 12cm. De acordo com a norma NBR 15220-2, o concreto possui emissividade (λ) igual a 1,75. Para a transmitância (U), foi calculada a resistência [R=e/ λ], onde o valor encontrado para Rconcreto foi de 0,0685. Em seguida, calculou-se a transmitância (U) através da fórmula: U= 1/Ri + 1/Rconcreto + 1/Re. Como resultado, foi encontrado um valor de transmitância (U) de 4,19 W/m2K.

Áreas de vidro pintado de verde

Na ausência de dados reais do caso do Hemocentro, foi utilizado um dado aproximado de transmitância térmica de vidro verde de 6 mm.

Segundo dados do fabricante AFG* (vidro float AFG verde 6 mm), o vidro apresenta transmitância térmica U=5,80 W/m2K.

Áreas com fechamento em alumínio

De acordo com a norma NBR 15220-2, o alumínio possui emissividade (λ) igual a 230. No edifício em questão, os fechamentos em alumínio apresentam espessura de 2cm. Para o cálculo da transmitância (U), foi calculado, primeiramente, a resistência [R=e/ λ], onde, o valor encontrado para Ralumínio foi de 0,000086. Em seguida, calculou-se a transmitância (U) através da fórmula: U= 1/Ri + 1/Raluminio + 1/Re. Como resultado, foi encontrado um valor de transmitância (U) de 5,88 W/m2K.

Após os cálculos de ponderação das transmitâncias em função das áreas dos materiais (ver Anexo 1), foi encontrado um valor de transmitância total de 3,73 W/m2K. Segundo o regulamento, para edifícios que tenham alcançado nível “C”, a exigência quanto à transmitância das paredes é de no máximo U=3,70 W/m2K.

Portanto, as paredes do Bloco “A” não atendem ao pré-requisito de transmitância térmica.

Pré-requisito relativo à transmitância térmica (U) da cobertura

A cobertura do Bloco “A” é composta por três grupos de composições diferentes: telhas em amianto, laje em concreto e áreas de manta asfáltica aparente. As áreas correspondentes a cada material se encontram na tabela Excel da Envoltória e nos arquivos em formato dwg de extração de dados.

• Composição 1: Telha de fibro-cimento (0,007 cm); camada de ar (23 cm) laje de concreto (15 cm); - transmitância térmica desta composição é 1,82 W/m²k. Área: 836,38 m²

• Composição 2: Laje impermeabilizada (15 cm) - transmitância térmica desta composição 3,53 W/m²k. Área: 221,76 m²

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• Composição 3 (calhas): lajes impermeabilizadas (15 cm); membra betuminoza (2 cm). - transmitância térmica desta composição é de 2,70 W/m²k. Área: 71,79 m²

Transmitância total ponderada (ver Anexo 1) da cobertura do bloco A: U=2,21 W/m²K

A exigência quanto a transmitância da cobertura não foi cumprida neste pré-requisito, pois o valor encontrado (2,21 W/m²K) ultrapassa o valor máximo permitido de 1,50 W/m²K.

Para fins de cálculo, foi considerada a área de caixa d’água para determinação da transmitância da cobertura, ao contrário da indicação presente no regulamento. Tal decisão foi tomada devido à ausência de especificação da locação da caixa d’água no edifício. Por esta razão, considerar a suposta área de locação da caixa d’água quer dizer adotar a situação mais desfavorável para o cálculo da transmitância.

Pré-requisito relativo à absortância (α) das paredes

As paredes do bloco “A” apresentam as seguintes cores, com suas respectivas absortâncias e áreas:

• Concreto pintado (claro): α = 0,3; área: 880,03 m2;

• Alvenaria pintada (branco): α = 0,2; área: 450,15 m2;

• Vidro pintado (verde): α = 0,7; área: 73,44 m2;

• Alumínio: α = 0,15; área: 50,90 m2.

A absortância total ponderada (ver Anexo 1) por área das paredes do bloco A: α = 0,28

O Bloco “A” do edifício estudado cumpre os pré-requisitos da absortância de paredes para etiqueta “B”, que exige, a utilização de cores com absortância solar máxima de 0,55

Pré-requisito relativo à absortância (α) da cobertura

A cobertura do bloco “A” apresenta as seguintes cores, com suas respectivas absortâncias e áreas:

• Concreto: α = 0,65; área: 221,76 m2;

• Calha impermeabilizada: α = 0,85; área: 71,79 m2;

• Telha de fibro-cimento: α = 0,4; área: 836,38 m2.

Observação 1: os valores para Ri e Re são fixos para paredes e foram retirados da NBR 15220-2 (pág. 11)

Observação 2: Os cálculos foram feitos em Excel (Anexo 1) “Envoltória Bloco A”, onde se encontra toda a organização dos dados utilizados neste relatório.

*Dado levantado através do banco de dados de vidros da Universidade de São Paulo - USP, disponível em

:http://www.usp.br/fau/deptecnologia/docs/bancovidros/index.html. Acesso em março de 2011.

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A absortância total ponderada por área da cobertura do bloco A: α = 0,47

O Bloco “A” do edifício estudado cumpre os pré-requisitos da absortância de cobertura para etiqueta “C”, que exige, a utilização de cores com absortância solar máxima de 0,5.

5.3.2. Bloco “B”:

Pré-requisito relativo à transmitância térmica (U) das paredes

O Bloco “B” do Hemocentro apresenta três tipos de fechamentos opacos: paredes de alvenaria, paredes de concreto e fechamentos em alumínio.

Paredes em alvenaria

As paredes em alvenaria do bloco “B” seguem as mesmas especificações das do bloco “A”. Portanto, a composição apresenta transmitância térmica de U=2,24.

Paredes em concreto

As paredes de concreto do bloco “B” tem espessura de 15 cm. De acordo com a norma NBR 15220-2, o concreto possui emissividade (λ) igual a 1,75. Para o cálculo da transmitância (U), foi calculado, primeiramente, a resistência [R=e/ λ], onde, o valor encontrado para Rconcreto foi de 0,085. Em seguida, calculou-se a transmitância (U) através da fórmula: U= 1/Ri + 1/Rconcreto + 1/Re. Como resultado, foi encontrado um valor de transmitância (U) de 3,92 W/m2K.

Áreas de fechamento em alumínio

De acordo com a norma NBR 15220-2, o alumínio possui emissividade (λ) igual a 230. No edifício em questão, os fechamentos em alumínio apresentam espessura de 2cm. Para o cálculo da transmitância (U), foi calculado, primeiramente, a resistência [R=e/ λ], onde, o valor encontrado para Ralumínio foi de 0,000086. Em seguida, calculou-se a transmitância (U) através da fórmula: U= 1/Ri + 1/Raluminio + 1/Re. Como resultado, foi encontrado um valor de transmitância (U) de 5,88 W/m2K.

Após os cálculos de ponderação das transmitâncias em função das áreas dos materiais (ver Anexo 2), foi encontrado um valor de transmitância térmica total de 2,92 W/m2K. Segundo o regulamento, para edifícios que tenham alcançado nível “B”, a exigência quanto à transmitância das paredes é de no máximo U=3,70 W/m2K. Portanto, as paredes do bloco “B” atendem ao pré-requisito de transmitância térmica.

Pré-requisito relativo à transmitância térmica (U) da cobertura

A cobertura do Bloco “B” apresenta três grupos de composições diferentes , como é apresentado a seguir:

• Composição 1: Telhas metálicas (0,007 cm); Camada de ar (23 cm); Laje em concreto (15 cm) - Transmitância dessa composição: 2,26 W/m²K. Área:736,51 m²

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• Composição 2: Laje impermeablizada (15 cm) -Transmitância dessa composição: 3,53 W/m²K. Área: 118,16 m²

• Composição 3 (calhas): lajes impermeabilizadas (15 cm); membrana betuminosa (2 cm) - Transmitância dessa composição: 2,70 W/m²K. Área: 118,88 m²

Transmitância térmica total ponderada (ver Anexo 2) por área da cobertura do Bloco “B”: 2,46 W/m²K

A exigência quanto a transmitância da cobertura não foi cumprida neste pré-requisito, pois o valor encontrado (2,46 W/m²K) ultrapassa o valor máximo permitido de 1,50 W/m²K.

Pré-requisito relativo à absortância (α) das paredes

As paredes do bloco “B” apresentam as seguintes cores, com suas respectivas absortâncias e áreas:

• Concreto: α=0,65; área: 587,17 m2;

• Alumínio: α=0,15; área: 65,07 m2;

• Pintura verde: α=0,4; área: 567,34 m2;

• Pintura amarelo claro: α=0,2; área: 584,39 m2.

Absortância ponderada total (ver Anexo 2) das paredes do Bloco “B”: 0,44 W/m²K

O Bloco “B” do edifício cumpre os pré-requisitos específicos de absortância de paredes para etiqueta “B”, uma vez que o valor encontrado, equivalente a 0,44, se mantém à baixo do valor máximo exigido pelo regulamento (α <0,5).

Pré-requisito relativo à absortância (α) da cobertura

A cobertura do bloco “B” apresentam as seguintes cores, com suas respectivas absortâncias e áreas:

• Calhas Impermeabilizadas (manta asfáltica): α= 0,85; área: 118,88 m2;

• Laje em concreto: α = 0,65; área: 118,16 m2;

• Telhas metálicas (pintadas de branco): α = 0,2; área: 736,51 m2.

Absortância ponderada total (ver Anexo 2) da cobertura do Bloco “B”: 0,33 W/m²K

O Bloco “B” do edifício cumpre os pré-requisitos específicos de absortância de cobertura para etiqueta “B”, uma vez que o valor encontrado, equivalente a 0,33, se mantém à baixo do valor máximo exigido pelo regulamento (α <0,5).

Observação: Os cálculos foram feitos em Excel (Anexo 2) “Envoltória Bloco B”, onde se encontra toda a organização dos

dados utilizados neste relatório.

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5.4. Conclusão referente a Eficiência Energética da Envoltória

Conforme demonstrado, os cálculos para a determinação da etiqueta do nível de eficiência energética dos blocos que compõe o edifício resultaram na etiqueta “C” para o Bloco – A e etiqueta “B” para o Bloco - B. No entanto, após a verificação dos pré-requisitos específicos para a envoltória, foi observado que tanto o bloco A quanto o bloco B não atendem ao valor máximo exigido para a transmitância térmica (que seria de 1,5 W/m²K) da cobertura para manter os níveis de eficiência. Com o valor de 2,21 W/m²K, encontrado no bloco A, e 2,46 W/m²K, encontrado no bloco B, as transmitâncias das coberturas rebaixam o nível da etiqueta de ambos os blocos para “E”.

Além disto, o bloco “A” não atende ao valor máximo exigido para a transmitância térmica das paredes para manter o nível da etiqueta “C”, que seria de 3,7 W/m2K. Com o valor de 3,73W/m²K, a transmitância térmica das paredes, fato que também rebaixa o nível da etiqueta do Bloco A para “E”.

6. DIRETRIZES PARA OTIMIZAÇÃO DO NÍVEL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

Após a etiquetagem da envoltória dos Blocos A e B, analisam-se algumas propostas para otimização do nível de eficiência energética de ambos, através de melhorias nos aspectos projetuais que mais influenciaram no resultado da Etiquetagem.

Há três hipóteses: propostas para obtenção da Etiqueta C (Nível C de eficiência energética), propostas para obtenção da Etiqueta B (Nível B de eficiência energética) e propostas para obtenção da Etiqueta A (nível A de eficiência).

6.1. Bloco A

6.1.1. Para o Nível C

Para que este bloco volte a apresentara classificação “C” do nível da eficiência energética, deve-se cumprir os pré-requisitos que não foram atingidos previamente e que rebaixaram o edifício a uma classificação “E”.

Para cumprimento do pré-requisito de transmitância térmica da cobertura

Aumentar a resistência térmica da cobertura do bloco, diminuindo a transmitância térmica. Tal medida pode ser cumprida por meio da aplicação de materiais termoisolantes como, por exemplo: telhas que possuam poliuretano ou lã de rocha na sua composição; mantas; forros; entre outros. Tais materiais devem complementar a atual composição das coberturas até

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alcançarem um valor de transmitância térmica menor que o valor máximo estipulado pelo “Regulamento Técnico para o Nível da Eficiência Energética para Edifícios Comerciais, de Serviço e Públicos – RTQ-C”.

Soluções propostas:

1. Adicionar lã de vidro (1,0 cm) à composição 1 e forro de madeira (1 cm) à composição 2: Composição 1: Telhas metálicas (0,007 cm); lã de vibro (1,0 cm); Camada de ar (23 cm); Laje em concreto (15 cm) - Transmitância dessa composição: 1,82 W/m²K. Área: 836,38 m2.

Adicionando uma camada de lã de vidro de 1,0 cm à composição 1, esta passa a apresentar uma transmitância térmica (U) de 1,30 W/m²K (ao invés dos 1,82 encontrados anteriormente). Ponderando-se novamente este novo valor em relação às áreas da cobertura do Bloco “A”, encontra-se o valor de 1,82 W/m²K para a transmitância total da cobertura.

Assim, o bloco passaria a responder o pré-requisito de transmitância térmica para cobertura, que exige um valor máximo de 2,0 W/m²K para o nível “C”.

Para o cumprimento do pré-requisito referente à transmitância térmica (U) das paredes:

Aumentar a resistência térmica das paredes do Bloco “A”, diminuindo a transmitância térmica. Tal medida pode ser cumprida por meio da substituição dos 73 m² de superfície envidraçada por alvenaria. Alcançando, assim, um valor de 3,55 W/m²K de transmitância térmica, menor que o valor máximo de 3,70 W/m²K estipulado pelo “Regulamento Técnico para o Nível da Eficiência Energética para Edifícios Comerciais, de Serviço e Públicos – RTQ-C”.

6.1.2. Para o Nível B

A Carta Solar é uma representação do percurso do sol na abóboda celeste durante as diferentes horas do dia e períodos do ano. Um dos principais elementos que origina o desenho da carta solar é o movimento de translação da terra, que de acordo com a latitude da região, define a trajetória solar. A Carta Solar de Brasília, com latitude -15,86º, pode ser observada na figura 09.

Para cumprimento do pré-requisito de transmitância térmica da cobertura:

Aumentar a resistência térmica da cobertura do bloco, diminuindo a transmitância térmica. Tal medida pode ser cumprida por meio da aplicação de materiais termoisolantes como, por exemplo: telhas que possuam poliuretano ou lã de rocha na sua composição; mantas; forros; entre outros. Tais materiais devem complementar a atual composição das coberturas até alcançarem um valor de transmitância térmica menor que o valor máximo estipulado pelo “Regulamento Técnico para o Nível da Eficiência Energética para Edifícios Comerciais, de Serviço e Públicos – RTQ-C”.

Soluções propostas:

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1. Adicionar lã de vidro (2,5 cm) à composição 1 e forro de madeira (1 cm) à composição 2: Composição 1: Telhas metálicas (0,007 cm); lã de rocha (2,5 cm); Camada de ar (23 cm); Laje em concreto (15 cm) - Transmitância dessa composição: 1,08 W/m²K. Área: 836,38 m2.

Figura 15: Esquema de aplicação da lã de vidro em coberturas.

Fonte: Lamberts, R.Diponível em http://www.labcon.ufsc.br/anexosg/243.pdf. Acesso em jan/2011

Adicionando uma camada de lã de vidro de 2,5 cm à composição 1, esta passa a apresentar uma transmitância térmica (U) de 0,91 W/m²K (ao invés dos 1,82 encontrados anteriormente). Ponderando-se novamente este novo valor em relação às áreas da cobertura do Bloco “A”, encontra-se o valor de 1,53 W/m²K para a transmitância total da cobertura. Este valor ainda não alcança o valor máximo de 1,5 W/m²K exigido pelo regulamento para que o edifício mantenha a classificação B. Por esta razão, pode-se também aumentar a resistência térmica das áreas de laje presentes na cobertura, adicionando-se forro de madeira, por exemplo.

Acrescentando-se um forro de madeira de 1 cm à composição 2, esta passaria a apresentar uma transmitância térmica de 2,92 W/m²K (ao invés dos 3,53 W/m²K encontrados anteriormente).

Desta maneira, levando em conta as duas alterações propostas, a transmitância térmica (U) total da cobertura do Bloco “A” seria de 1,41 W/m²K (ao invés dos 2,21 W/m²K encontrados anteriormente), e responderia à exigência para a classificação “B” do nível de eficiência energética, que exige um valor máximo de 1,5 W/m²K.

Ou, em alternativa:

2. Adicionar uma camada mais espessa de lã de vidro (2,5 cm) à composição 1: Em alternativa à solução acima descrita, pode-se realizar a intervenção somente na área de telhas de fibrocimento, que representam a maior superfície da cobertura. Para tanto, deve-se

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acrescentar, ao invés de 2,5 cm, 2,8 cm de lã de vidro à composição 1 desta cobertura. Desta maneira, a composição 1 apresentaria transmitância térmica (U) de 0,85 W/m²K, e a transmitância térmica (U) total da cobertura, depois de realizadas as ponderaçãoes por área das superfícies resultaria em 1,49 W/m²K. Assim, o bloco passaria a responder o pré-requisito de transmitância térmica para cobertura, que exige um valor máximo de 1,5 W/m²K.

Para o cumprimento do pré-requisito referente à transmitância térmica (U) das paredes:

Deve ser observado o mesmo conteúdo do item referente ao Bloco A.

Além do cumprimento dos pré-requisitos, devem ser adotadas uma das seguintes medidas:

Aumentar os atuais valores de AVS (Ângulo Vertical de Sombreamento) de 29,42° para 45°; e de AHS (Ângulo Horizontal de Sombreamento) de 17,81°para 50°. A figura 16 e 17 demonstram um exemplo do aumento do AVS e AHS.

Figura 16 – Exemplo do aumento do AVS

Figura 17 – Exemplo do aumento do AHS

Reduzir a Área de Abertura da Fachada (PAFT), de 0,33 para 0,29. Esta redução significa 83 m² a menos na fachada do edifício;

Substituir os atuais vidros das fachadas (com fator solar 0,80) por vidros cujo fator solar esteja abaixo de 0,60.

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6.1.3. Para o Nível A

Para alcançar a etiqueta referente ao Nível “A” de eficiência energética da envoltória no Bloco A, além do cumprimento do exposto nos itens referentes ao Nível “B”, pode ser adotada uma das seguintes medidas:

Aumentar os atuais valores de AVS (Ângulo Vertical de Sombreamento) de 29,42° para 45°; e de AHS (Ângulo Horizontal de Sombreamento) de 17,81°para 50°;

Conjuntamente deve-se substituir os atuais vidros das fachadas (com fator solar 0,80) por vidros cujo fator solar esteja abaixo de 0,40.

Reduzir a Área de Abertura da Fachada (PAFT), de 0,33 para 0,18. Esta redução significa 307,75 m² a menos na fachada do edifício;


6.2. Bloco B:

6.2.1. Para o Nível B

Para que este bloco volte a apresentara classificação “B” do nível da eficiência energética, deve-se cumprir o pré-requisito que não foi atingido previamente e que rebaixou o edifício a uma classificação “E”.

Para cumprimento do pré-requisito de transmitância térmica da cobertura:

Assim como no bloco “A”, deve-se aumentar a resistência térmica da cobertura deste bloco, diminuindo a transmitância térmica através de uma das soluções propostas a seguir:

Solução proposta:

1. Adicionar uma camada de lã de vidro (2 cm) à composição 1

No caso do bloco B, pode-se realizar a intervenção somente na área de telhas metálica, que representam a maior superfície da cobertura. Para tanto, deve-se acrescentar 2 cm de lã de vidro à composição 1 desta cobertura. Desta maneira, a composição 1 apresentaria transmitância térmica (U) de 1,13 W/m²K (ao invés dos 2,26 W/m²K encontrados anteriormente), e a transmitância térmica (U) total da cobertura, depois de realizadas as ponderaçãoes por área das superfícies resultaria em 1,4 W/m²K (ao invés dos 2,34 W/m²K encontrados anteriormente). Assim, o bloco passaria a responder o pré-requisito de transmitância térmica para cobertura, que exige um valor máximo de 1,5 W/m²K.

6.2.2. Para o Nível A

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Para alcançar a etiqueta referente ao Nível “A” de eficiência energética da envoltória no Bloco B, além do cumprimento do exposto no item referente ao Nível “B”, pode ser adotada uma das seguintes medidas:

Aumentar os atuais valores de AVS (Ângulo Vertical de Sombreamento) de 35,21° para 40°; e de AHS (Ângulo Horizontal de Sombreamento) de 16,43° para 35°.

Reduzir a Área de Abertura da Fachada (PAFT), de 0,21 para 0,19. Esta redução significa 23 m² a menos na fachada do edifício;


7. DIRETRIZES

A envoltória do edifício (blocos A e B), conforme as análises realizadas, apresenta atualmente nível de eficiência energética equivalente à Etiqueta “E”, especialmente por causa do não cumprimento dos pré-requisitos relativos à transmitância térmica das coberturas.

No entanto, as propostas de modificações nos materiais da cobertura e a retirada de alguns materiais da envoltória já colocariam o edifício em melhor classificação, com etiqueta B.

É possível ainda, através de intervenções na área envidraçada e no aumento de elementos de proteção e mudança de vidros, obter etiqueta “A” na envoltória.

As soluções propostas levariam o edifício (nos dois blocos) a uma condição significativamente melhor de eficiência energética e conforto ambiental, contribuindo para maior nível de sustentabilidade do mesmo.

É importante mencionar que a solução ótima passa pelo equacionamento integrado dos problemas relativos a conforto térmico, luminoso e eficiência energética (seguindo a metodologia do RTQ-C), devendo ser estudada cuidadosamente.

8. REFERÊNCIAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS. NBR 15220 – DESEMPENHO TÉRMICO DE EDIFICAÇÕES - PARTE 2 e 3. Rio de Janeiro: 2005.

AMORIM, Cláudia N. D. Eficiência Energética em Edificações: ações e perspectivas para a Universidade de Brasília. Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, (versão preliminar), 2011.

BRASIL. Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO). Portaria 163, de 08 de junho de 2009. Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de

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Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos. Rio de Janeiro, 2009. Disponível em: <http://www.inmetro.gov.br/legislacao/rtac/pdf/RTAC001462.pdf>. Acesso em: 03 mar. 2009.

CARLO, Joyce; LAMBERTS, Roberto. Parâmetros e métodos adotados no regulamento da etiquetagem de eficiência energética de edifício – parte 1: método prescritivo. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 10, n.2, p. 7-26, abr./jun. 2010

Ministério de Minas e Energia. Plano Nacional de Eficiência Energética (PNEf) 2010-2030. Secretaria de Planejamento e Desenvolvimento Energético / Departamento de Desenvolvimento Energético. Brasília, 2010.

9. GLOSSÁRIO

Para a compreensão do relatório, devem ser observadas as seguintes definições:

Aberturas: Todas as áreas da envoltória do edifício, com fechamento translúcido ou transparente (que permitam a entrada de luz), incluindo janelas, painéis plásticos, clarabóias, portas de vidro (com mais da metade de sua área composta de vidro) e paredes de blocos de vidro. Excluem-se vãos sem fechamento, elementos vazados como cobogós e caixilhos.

Ambiente: Espaço interno do edifício, fechado por superfícies sólidas, tais como paredes ou divisórias, teto, piso e dispositivos operáveis tais como janelas e portas.

Ângulos de sombreamento: Ângulos que determinam a obstrução à radiação solar gerada pela proteção solar nas aberturas. No “Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética para Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos”, são usados dois ângulos: ângulo horizontal de sombreamento (“AHS” referente a proteções verticais) e ângulo vertical de sombreamento (“AVS” - referente a proteções horizontais).

AHS: Ângulo Horizontal de Sombreamento: ângulo formado entre dois planos verticais:

o primeiro plano é o que contém a base da folha de vidro (ou material translúcido).

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).

AVS: Ângulo Vertical de Sombreamento: ângulo formado entre dois planos que contêm a base da abertura:

o primeiro é o plano vertical na base da folha de vidro (ou material translúcido).

o segundo plano é formado pela extremidade mais distante da proteção solar horizontal até a base da folha de vidro (ou material translúcido).

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Apcob: Área de projeção da cobertura (m2): 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;

Ape: Área de projeção do edifício (m2): área da projeção média dos pavimentos do edifício, excluindo subsolos;

AU: Área Útil (m2): Para a aplicação do regulamento, a área útil é a área realmente disponível para ocupação, medida entre os paramentos internos das paredes que delimitam o ambiente, excluindo garagens.

Atot: Área Total Construída (m2): Soma das áreas de piso fechadas de construção, medidas externamente.

Aenv: Área da envoltória (m2): soma das áreas das fachadas e empenas e da área de cobertura, incluindo a área das aberturas.

ENCE: Etiqueta Nacional de Conservação de Energia.

Envoltória: planos que separam o ambiente interno do ambiente externo.

Fachada: superfícies externas verticais. Inclui as superfícies opacas, paredes, translúcidas, transparentes e vazadas, como cobogós e vãos de entrada.

Fachada oeste: para a aplicação do regulamento, adota-se como sendo a fachada cuja normal à superfície está voltada para a direção de 270º em sentido horário a partir do norte geográfico. Fachadas cuja orientação variar de +45º ou -45º em relação a essa orientação serão consideradas como fachadas oeste.

FA: Fator Altura: razão entre a área de projeção da cobertura e a área total construída (Apcob/Atot).

FF: Fator de Forma: razão entre a área da envoltória e o volume total do edifício (Aenv/Vtot).

FS: Fator Solar: razão entre o ganho de calor que entra num ambiente através de uma abertura e a radiação solar incidente nesta mesma abertura. Inclui o calor radiante transmitido pelo vidro e a radiação solar absorvida, que é re-irradiada ou transmitida, por condução ou convecção, ao ambiente. O fator solar considerado será relativo a uma incidência de radiação solar ortogonal à abertura. A ISO 15099: 2003 e a ISO 9050: 2003 apresentam procedimentos de cálculos normalizados para o FS e outros índices de desempenho energético de vidros e janelas. A NFRC 201:2004 apresenta procedimentos e especificações técnicas normalizadas para aplicação de um método calorimétrico de medição de ganho de calor solar em janelas.

ICenv: Indicador de Consumo da envoltória.

Paredes externas: superfícies opacas que delimitam o interior do exterior da edificação; esta definição exclui as aberturas.

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PAFT: Percentual de Área 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.

PAFO: Percentual de Área de Abertura na Fachada oeste (%): é calculado pela razão entre a soma das áreas de abertura envidraçada, ou com fechamento translúcido ou transparente, da fachada oeste e a área da fachada oeste.

Pé esquerdo: medida de piso a piso entre dois pavimentos.

Transmitância térmica (W/(m²K)): 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 dois ambientes. A transmitância térmica deve ser calculada utilizando o método de cálculo da NBR 15220-2 (ABNT, 2005) ou determinada pelo método da caixa quente protegida da NBR 6488 (ABNT, 1980).

Ucob: Transmitância Térmica da Cobertura (W/(m2K).

Upar: Transmitância Térmica das Paredes (W/(m²K)): Para a aplicação do regulamento, este item refere-se somente à transmitância de paredes externas.

Vtot: Volume Total da Edificação (m3): volume delimitado pelos fechamentos externos do edifício (fachadas e cobertura), com exceção de pátios internos descobertos;

ZB: Zona Bioclimática: região geográfica homogênea quanto aos elementos climáticos que interferem nas relações entre ambiente construído e conforto humano, de acordo com a NBR 15220- Parte 3.

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IV – DESCRIÇÃO DO PROJETO

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ESTUDO PRELIMINAR

PROJETO

1. ANÁLISE DOS RESULTADOS DAS AVALIAÇÕES • APO- Avaliação Pós-ocupação • RETROFIT-Diagnóstico Energético • ETIQUETA-Etiquetagem do Nível de Eficiência Energética

2. DESENVOLVIMENTO DE DIRETRIZES QUE GARANTAM UMA MELHOR QUALIDADE AMBIENTAL, EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E CONFORTO

1. Análise dos resultados das avaliações

APO

Térmico:

• Redução dos ganhos de carga térmica pelas fachadas, com proteções solares adequadas às orientações (estudos de ângulo de incidência solar): pele dupla

• Redução dos ganhos de carga térmica por meio da redução da área de vidro e especificação segundo o Fator Solar e Fator de Luz Visível;

• Redução dos ganhos de carga térmica através da cobertura (alteração de materiais, cobertura dupla, ventilada, vegetação, cores claras);

• Aproveitamento a ventilação natural como estratégia de otimização do conforto higrotérmico dos usuários. Estudo de pressão positiva e negativa: entrada e saída do ar.

• Forros claros e ventilados

Luminoso:

• Aumento do aproveitamento da iluminação natural nos ambientes; • Aumento na uniformidade de distribuição dos níveis de iluminância nos ambientes; • Uso de prateleiras de luz • Vidros seletivos (luz visível, sem ofuscamento e calor) • Iluminação no plano de trabalho • Estudo de integração com a iluminação artificial (acendimento paralelo à janela e

controle individualizado)

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• Garantia de vista agradável para o exterior

Sonoro:

• Redução dos níveis de ruído em ambientes críticos; • Redução da propagação do ruído externo (alteração dos materiais superficiais); • Redução dos níveis de ruídos dos equipamentos externos (bombas, ar condicionado,

etc)

Ambiental:

• Restringir ganhos solares • Promover resfriamento evaporativo (água e vegetação) • Alteração nos materiais superficiais em vistas a qualidade ambiental; • Criação de ambientes de convivência; • Implantação de vegetação nativa do cerrado. • Captação e Reuso de águas pluviais • Equipamentos e mobiliário urbano: iluminação, bancos, pérgolas, etc • Condução de brisas resfriadas para o interior da edificação; • Acessibilidade (especificação de pisos, uso de rampas)

Aumento Do Nível De Eficiência Energética Da Envoltória (Rtq-C):

• Cumprimento dos pré-requisitos:

- Diminuir transmitância térmica da cobertura (maior isolamento) ;

- Diminuir transmitância térmica de paredes (maior isolamento) ;

• Redução do percentual de abertura total PAFt (diminuição de área de vidro das fachadas);

• Especificação de vidro ou película com Fator Solar adequado; • Aumento dos ângulos de sombreamento (verticais e/ou horizontais), com estudo de

proteções solares para as aberturas (vidros);

Redução Do Consumo Energético Atual:

• Modificação da temperatura de controle dos sistemas de climatização; • Retrofit do sistema de climatização; • Redução da carga térmica solar incidente nas janelas; • Retrofit do sistema de refrigeração;

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DIAGNÓSTICO FÍSICO

Térreo

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Superior

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HUMANIZAÇÃO ÁREA EXTERNA • Criação de passeios e locais de permanência protegidos do sol e seguros (antes

somente passagem) • Eliminação de parte da rua de serviço • Criação de rua de pedestre (ligação entre os blocos) • Uso de fachadas verdes (pergolado vertical) para redução do ganho de calor nas

fachadas da edificação. • Uso de piso permeável • Utilização de elementos ambientais (água, solo e vegetação) • Criação do quiosque de lazer para usuários e funcionários • Realocação do depósito de inflamáveis e resíduos sólidos

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MÓDULO DE FACHADA

Diretrizes:

• Elemento que reduza a incidência de carga térmica nas superfícies envidraçadas; • Elemento que reduza os níveis de iluminância (ofuscamento) próximo a janela; • Elemento que distribua a luz natural no interior dos ambientes; • Elemento que proporcione a utilização da ventilação natural nos ambientes; • Elemento que solucione (esteticamente) o posicionamento das evaporadoras (ar

condicionado)

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HUMANIZAÇÃO DO SISTEMA PARA OS PACIENTES E HUMANIZAÇÃO DO SISTEMA PARA OS FUNCIONÁRIOS

Desempenho ambiental

• Fachadas coletoras de luz e vento, com estrutura de suporte para ar condicionado, com WWR calculado, materiais leves e cores vibrantes

• Fachadas duplas com jardins verticais verdes para diminuir a carga térmica na orientação oeste

Fachadas

Foram projetadas seis opções de modulação para ser encaixada no módulo estrutural de seis metros de concreto da fachada:

1.1 Módulo Vitrine

Aumento da superfície envidraçada;

Retirada dos elementos para captação do vento e proteção das máquinas de ar condicionado;

Utilização de prateleira de luz e peitoril interno;

Janelas inferiores avançadas e janelas superiores recuadas sem possibilidade de abertura;

Materiais propostos: Vidro 4mm com esquadrias de alumínio, e estrutura de alumínio composto tipo alucobond em diferentes cores.

1.2 Módulo consultório 1

Redução da superfície de vidro (ambientes mais reservados)

Pode ser utilizado para dois ambientes por modulação de estrutura

Possibilidade de captação da ventilação natural

Janelas com a possibilidade de abertura vertical

Materiais propostos: Vidro 6.5mm com esquadrias de alumínio, e estrutura de alumínio composto tipo alucobond em diferentes cores

1.3 Módulo laboratório 1.4 Módulo fechado 1.5 Módulo sala

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Módulo sala - fachada sul

Brises mais esbeltos

Peitoril interno para aumentar a área de janela


Janelas inferiores avançadas com possibilidade de abertura na vertical

Janelas superiores recuadas sem possibilidade de abertura


1.6 Módulo consultório 2 (com janela e vidro pivotante na horizontal na parte superior)

As fachadas deverão apresentar módulos com janelas de abrir pivotante na vertical quando a janela estiver na altura do usuário e na horizontal quando a janela estiver na parte superior da esquadria.

Maior aproveitamento da iluminação


Possibilidade de utilização para até dois ambientes por módulo de estrutura

Todas as janelas avançadas, janelas dos cantos com a possibilidade de abertura vertical e janelas superiores com a possibilidade de abertura horizontal


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Fachadas verdes

As fachadas verdes serão compostas de espécies próprias de climas da área do cerrado e expostas ao sol.

Liriope (Liriope muscari "Variegata") Também conhecida como: Barba-de-serpente, Ofiopogo-azul. Família: Liliaceae

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Ambiente: Pleno Sol, Meia-sombra.

Clima: Tropical de altitude, subtropical, temperado

Origem: China e Japão. Persistência das folhas: Perene. Folhas estreitas semelhante a gramíneas variegadas de creme, e cresce formando touceiras. É muito usada em bordadura de canteiros, ao redor de árvores e para acabamento de arbustos dentro de vasos.

Hera Roxa (Hemigraphis colorata) Também conhecida como: Era roxa e rubrastilis Família: Acanthaceae. Ambiente: Pleno Sol, Meia-sombra. Clima: Tropical. Origem: Ásia tropical. Persistência das folhas: Perene. Apresenta belíssimo efeito ornamental no contraste entre suas cores e pela textura das folhas.

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Hera Variegata (Hedera helix "variegata") Também conhecida como: Hera. Família: Araliaceae. Ambiente: Pleno sol, meia-sombra. Clima: Tropical e subtropical. Origem: Europa. Persistência das folhas: Perene. O destaque das suas folhas é o formato estrelado comum das heras.Torna-se uma folhagem muito bonita de aparência delicada.

Bate-caixa - Palicourea rigida

Família: Rubiaceae Nome científico: Palicourea rigida Kunth

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Nome popular: bate-caixa, chapéu-de-couro Porte: arbusto Tipo de folha: simples Filotaxia: oposta Látex: Não Espinho ou acúleo: Não Gavinhas: Não Fitofisionomias em que ocorre: campo sujo, cerrado Utilização: Medicinal e ornamental

Milho-de-grilo, lantaninha - Lantana aff. (Lantana aff. lilacina Desf.)

Família: Verbenaceae Nome científico: Lantana aff. lilacina Desf. Nome popular: Milho-de-grilo, lantaninha. Porte: erva/subarbusto Tipo de folha: simples Filotaxia: oposta Látex: não. Espinhos/acúleos: não. Gavinhas: não. Fitofisionomias em que ocorre: cerrado sentido restrito. Utilização: medicinal, nas infecções das vias respiratórias e bronquites (Rodrigues & Carvalho 2001); potencial ornamental. Rodrigues, V.E.G. & Carvalho, D.A.de. 2001. Plantas medicinais nos domínios dos cerrados. Ed. Lavras.

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Feijão-bravo - Eriosema glaziovii

Família: Leguminosae Papilionoideae Nome científico: Eriosema glaziovii Harms. Nome popular: feijão-bravo Porte: subarbusto Tipo de folha: composta Filotaxia: alterna Látex: Não Espinho ou acúleo: Não Gavinhas: Não Fitofisionomias em que ocorre: campo sujo, cerrado Utilização: Medicinal e ornamental

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Para os funcionários

1. Cobertura verde com ações positivas para funcionários (ginásio, consultórios, estar, lazer)

2. Pátios e Jardins com passeios cobertos de pergolados e pavimentos com desenhos para estar/contemplar/lazer

3. Espaço de convivência/quiosque, no meio dos pátios e jardins (ver planta de Implantação)

1. Cobertura verde com ações positivas

A cobertura verde está composta de três consultórios e sala de medicina do trabalho, copa, sala de ginástica laboral com vestiários e chuveiros e espaço de estar ao ar livre com coberturas móveis tipo guarda-sóis. Esses ambientes estão inseridos em um espaço verde construído a partir de modulo de polietileno de alta densidade - PEAD, reservatório e dreno interno que facilita a drenagem das águas pluviais.

O sistema é modular integrado, pré-cultivado com suculentas de forração, trânsito somente para manutenção. Base de PEAD 100% reciclada com reservatório de água e drenos, medindo 0,50 x 0,40 x 0,09 cm. Inclinação mínima de 2% e máxima de 75%, estrutura deve suportar no mínimo 80 Kg/m². Os módulos são com gramíneas, que permitem certa circulação e apoio de cadeiras de praia.

Vantagens

• Qualidade arquitetônica

• Alta performance termo-acústica

• Redução do efeito "ilha de calor", da poluição do ar e das enchentes

• Seqüestro de carbono

• Manutenção fácil e segura

• Filtragem da água de chuva (retém metais pesados e químicos dissolvidos)

• Aumento da área de lazer

• Não atrai insetos e animais indesejados

• Plantas resistentes a seca e de baixa manutenção

• Projeto de paisagismo p/ cultivos ou outras plantas

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Telha Sempre Viva

Pré-requisitos gerais

• Laje ou telhado impermeabilizado e estanque

• Drenagem dimensionada em função da área do telhado

• Bocais dos drenos com proteção para passagem livre da água

• Inclinação e estrutura (carga) necessárias estão indicadas caso a caso acima

Para os pacientes/usuários/doadores

1. Ambiente de recepção universal 2. Pátios e Jardins com passeios cobertos de pergolados e pavimentos com desenhos para

estar/contemplar/lazer (ver planta de Implantação)

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1. Ambiente de Recepção Universal

Resguardados os fluxos do sangue, foi criado ambiente de recepção universal, com acesso tanto pela escada existente como por elevador do tipo plataforma hidráulica vertical modelo thyssen krupp ou similar, amplo desimpedido e aberto ao uso, a partir da criação de espaços contínuos e de uso irrestrito, onde são oferecidos serviços para o usuário tais como internet, jornais e revistas, jogos e outras amenidades próprias de um ambiente de estar. Para tanto foram criadas, com demarcação de cores, os fluxos, que para efeitos deste trabalho preferimos denominar caminhos, para cada uma das categorias/usuários que dele fazem uso, assim temos os caminhos do doador, de fácil entendimento, que o acolhem na entrada do estabelecimento e o guiam para a recepção onde será encaminhado para a triagem para iniciar o processo.

A recepção é aberta e possui domínio visual do espaço, consta de balcão de atendimento de formato curvo e design contemporâneo com painéis de senhas e encaminhamentos. Os atendentes ficam detrás de balcão realizando tarefas rotineiras em computadores em rede com o sistema.

A triagem mostra-se acolhedora, aberta e com baias para atendimento particularizado, próxima dos consultórios, que em número de seis, rapidamente atendem o doador. Os consultórios apresentam bom isolamento sonoro e janelas altas para garantir a privacidade dos usuários. Suas vedações opacas externas apresentam jardineiras, para que na altura da visão do usuário, apresente uma vista amena com vegetação.

O ambiente de recepção universal cobre todas as atividades próprias do doador, assim apresenta assentos de espera dispostos em ondas quase perpendiculares à fachada sul, com televisão e som individual, também o som pode ser plugado para que o usuário escute o som de sua preferência. Apresenta, ao mesmo tempo, mesas e cadeiras para oferecer espaços de trabalho e apoio aos computadores de uso pessoal e para comer o lanche oferecido ou pequenas refeições. O ambiente também apresenta computadores em rede com internet de uso irrestrito exceto para os sites impróprios, tipo uma lan house pública, dispostos em leque rentes a fachada sul e com ampla visão dos passeios e jardins externos.

Na parte leste do ambiente de recepção universal foi localizada uma copa para oferecer lanches e bebidas ao doador, esta copa é de design curvo e disposto de forma a acolher aos usuários apresentando uma superfície convexa para a expedição dos lanches, assim o usuário sente-se fazendo parte do ambiente ao estar em harmonia com as superfícies suaves que o ambiente lhe oferece. Arremata esse quadrante, pelo lado leste, banheiro masculino e feminino para uso do público.

Pelo lado norte do ambiente de recepção universal projetamos uma parede de vidro temperado e translúcida para permitir que a luz natural fique mais uniforme.

Os fluxos do doador encontram-se separados dos fluxos dos funcionários e dos fluxos do expurgo, existe sala de repouso após a doação a partir da qual existe rota de fuga para possíveis urgências médicas. A saída do doador está separada do acesso e está próxima da

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lanchonete, facilitando assim o reconhecimento, por parte do doador, dos caminhos a serem percorridos.

O acesso dos funcionários está localizado no lado norte do ambiente e é privativo dessa atividade, devendo ser acionado com cartões magnéticos. Os funcionários também podem aceder à lanchonete pós-doação desde a sala de estar e descanso dos funcionários.

A captação faz parte desse conjunto e localiza-se na extremidade oeste do ambiente.

Em Anexos seguem as pranchas de 1 a 10 elaboradas para o Estudo Preliminar do Projeto.

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ANEXOS

PROJETO DE ADEQUAÇÃO DO HEMOCENTRO PÚBLICO - DF. · pele de vidro, recuadas da malha estrutural,...

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