Processo que envolve visão holística e compartilhada entre os diversos atores em projetos de construções de alto desempenho.
Através da modelagem 3D do edifício, a simulação calcula o comportamento térmico e energético de cada ambiente e sistema em resposta ao clima, sendo utilizada como ferramenta de apoio a tomada de decisões, através da comparação de diferentes cenários ou hipóteses e avaliação do custo-benefício de medidas de eficiência.
Processo sistemático que visa assegurar o funcionamento adequado de todos os sistemas e subsistemas de um edifício de acordo com a documentação do projeto, com os objetivos do dimensionamento e as necessidades operacionais do usuário. O profissional de comissionamento acompanha desde a fase de concepção até o início da operação do edifício, a fim de entregar edifícios com alta performance energética.
Sistematização de ações contínuas de acompanhamento e monitoramento do consumo de energia de um edifício visando garantir a eficiência. Compreende o desenvolvimento e a implementação de uma estratégia de gestão de energia com indicadores de desempenho, linha de base, objetivos, metas, planos de ação, medição e verificação das ações implementadas.
Projeto integrado
Projeto integrado visando à eficiência energética
Processo que envolve visão holística e compartilhada entre os diversos atores em projetos de construções de alto desempenho. Prevê integração entre projetistas de arquitetura, elétrica, iluminação, ar condicionado, hidráulica e estrutura em reuniões periódicas desde a fase de concepção do projeto visando otimizar as diferentes estratégias de sustentabilidade.
Escolha o seu tipo de perfil
O processo de projeto integrado envolve uma visão holística para edificações e construções de alta performance. Ele possibilita que cada membro da equipe de projeto tenha uma visão compartilhada de sustentabilidade e trabalhem de forma colaborativa para implementar as metas. Esse processo permite que a equipe otimize os sistemas, reduzindo os custos de operação e manutenção e minimizando as necessidades de novo investimento de capital. (NRCAN, 2016)
Já o conceito de Design Charrette, envolve a” (…) reunião de dos projetistas de diferentes áreas com reuniões periódicas para otimizar e integrar as diferentes estratégias de sustentabilidade em todos os aspectos de projeto, construção e operação do edifício, recorrendo ao conhecimento e competências especializadas de cada participante”. (LEED NC, 2014)
Ou seja, na prática é fazer a integração dos sistemas, conceitos e disciplinas, envolvendo os projetistas de arquitetura, elétrica, iluminação, ar condicionado, hidráulica e estrutura em reuniões periódicas desde a fase de concepção do projeto, com o intuito de criar um projeto integrado, multidisciplinar e otimizado.
1
Identificar a equipe de projeto
- Formar uma equipe multidisciplinar de no mínimo 4 participantes (áreas de arquitetura, elétrica, ar condicionado, comissionamento, estrutura, etc)
- Se possível, incluir representantes da construtora para que o custo e suas considerações sejam integradas com o desenvolvimento de conceito de projeto
- Se possível, incluir representantes da equipe de facilities
- Certificar-se de que os membros da equipe escolhida tenham experiência suficiente em suas áreas para contribuir de forma efetiva.
2
Preparar para fazer o design charrete
- Fazer pesquisas preliminares para apoiar iniciativas e oportunidades de eficiência energética
- Coletar informações sobre clima, condições do terreno, infraestrutura local, distribuição de energia elétrica, disponibilidade de água, opções de transporte e características potenciais do edifício.
3
Convocar a reunião de
design charrete
- Alinhar com a equipe os objetivos do proprietário para o projeto, incluindo orçamento, cronograma, requisitos de funcionalidade, escopo, expectativa de qualidade e performance energética e expectativas do usuário.
- Definir metas de desempenho energético, benchmarks de energia, métricas e estratégias
- Determinar questões prioritárias a serem resolvidas.
4
Documentar metas e desempenho previsto
- Preparar o documento de Requisitos do Proprietário, incluindo metas e desempenho energético.
- Formar uma equipe multidisciplinar de no mínimo 4 participantes (áreas de arquitetura, elétrica, ar condicionado, comissionamento, estrutura, etc)
- Se possível, incluir representantes da construtora para que o custo e suas considerações sejam integradas com o desenvolvimento de conceito de projeto
- Se possível, incluir representantes da equipe de facilities
- Certificar-se de que os membros da equipe escolhida tenham experiência suficiente em suas áreas para contribuir de forma efetiva.
- Fazer pesquisas preliminares para apoiar iniciativas e oportunidades de eficiência energética
- Coletar informações sobre clima, condições do terreno, infraestrutura local, distribuição de energia elétrica, disponibilidade de água, opções de transporte e características potenciais do edifício.
- Alinhar com a equipe os objetivos do proprietário para o projeto, incluindo orçamento, cronograma, requisitos de funcionalidade, escopo, expectativa de qualidade e performance energética e expectativas do usuário.
- Definir metas de desempenho energético, benchmarks de energia, métricas e estratégias
- Determinar questões prioritárias a serem resolvidas.
- Preparar o documento de Requisitos do Proprietário, incluindo metas e desempenho energético.
Benefícios
- Redução de custos com problemas e erros de compatibilização de projetos;
- Maximizar benefícios e qualidade do projeto, otimizado em todas as áreas;
- Atuação em intervenções no início, quando há possibilidade de modificações com as maiores economias e o menor custo, se comparado com alterações de projeto durante ou após a construção;
- Formação de uma equipe multidisciplinar com experiência, o que permite agilizar a comunicação e resolução de barreiras, criando uma visão holística do projeto;
- Transparência e clareza nas definições de cada processo;
- Incentivar novas possibilidades, projetos criativos e inovadores que terão alta performance energética.
- Cliente, proprietário (ou representante)
- Agente de comissionamento, profissional especialista que coordena a comunicação entre as diversas disciplinas, e revisa periodicamente os projetos a fim de garantir que estão seguindo os requerimentos do proprietário. *
- Arquitetos (projeto de arquitetura, iluminação, acústica, paisagismo, planejamento urbano) *
- Engenheiros (elétrica, hidráulica, estrutural, ar condicionado, civil, ambiental, etc) *
- Gerente de finanças do proprietário
- Responsável pela simulação energética *
- Projetista de controles e telecomunicações
- Construtora
- Gerente predial
- Instaladora
* presença obrigatória
Hospital em São Bernardo do Campo (2015)
Imagem renderizada do Hospital. Fonte: SPBR
Empresa de arquitetura: SPBR
Empresa de consultoria de energia: Mitsidi Serviços e Projetos
Desafio
Projeto integrado para um grande hospital público visando a otimização da eficiência energética e redução do custo operacional
Atuação
- Participação nas fases de Anteprojeto a Projeto Executivo.
- Alinhamento de resultados com a Arquitetura e demais disciplinas para garantir a inserção das medidas de eficiência nos projetos.
Resultados
- Redução da carga instalada de Ar Condicionado em 24%, o que resultou em menor custo de investimento na compra dos equipamentos;
- Garantia de conforto térmico com ventilação natural em uma área de 4.000 m²;
- Avaliação de sistemas solares de aquecimento de água e geração de eletricidade.
referências
- Natural Resources Canada (NRCAN). The Integrated Design Process. 2016.
- ANSI. Consensus National Standard Guide 2.0 for Design and Construction of Sustainable Buildings and Communities. 2012.
Simulação energética
Simulação energética
Já se perguntou se você deveria realizar uma simulação do seu projeto? Sabe que existem vários tipos de simulações, informações que podem ser obtidas, e motivos pelos quais faria uma simulação? Quando é que vale mais a pena contratar uma simulação? É muito difícil?
A necessidade de contratar um estudo de simulação depende do seu projeto. A simulação energética pode ser interessante para:
- Ajudar a identificar as tecnologias com maior potencial de economia de energia para seu projeto;
- Definir os materiais construtivos com melhor desempenho, como o tipo de vidro ideal, revestimentos, coberturas, etc;
- Escolher o melhor sistema de iluminação e ar condicionado para seu edifício;
- Obter argumentos de custo-benefício para defender seu projeto arquitetônico (orientação, abertura, volumetria, etc);
- Assegurar que o conforto térmico do usuário será atendido, prevendo, por exemplo, qual a temperatura interna nos ambientes durante um ano típico;
- Testar a eficácia de novas soluções e estratégias passivas de conforto, como a ventilação natural;
- Verificar o atendimento dos níveis de iluminação natural e artificial nos ambientes.
Além disso, se você pretende etiquetar a construção com o PBE Edifica do Procel, ou certificá-la com o LEED, o AQUA ou outros, pode ser que precise realizar uma simulação para comprovar que a previsão de consumo será menor que a de um edifício padrão.
A modelagem necessita informações concisas e precisas sobre o edifício, incluindo a geometria da construção, as características dos elementos construtivos, e os perfis de uso de equipamentos e de ocupação. Por isso é geralmente realizada por uma consultoria especializada, porque a relevância do resultado depende totalmente da precisão da informação inserida.
É importante destacar que a simulação não irá prever o consumo real do edifício, uma vez que nunca poderá replicar a sua operação real. No entanto, ela deve ser usada como ferramenta de apoio a decisões, por meio da comparação de diferentes cenários ou hipóteses.
Perguntas que motivam a realização de uma simulação
- “É possível construir meu edifício apenas com ventilação natural e garantir conforto?”
- “A carga de ar condicionado proposta para o projeto é adequada ou pode ser reduzida?”
- “O meu edifício atende à Norma de Desempenho?”
- “O quanto meu edifício é mais eficiente que um edifício padrão (linha de base)?”
- “Meu edifício passa nos pré-requisitos da certificação LEED ou etiquetagem PBE Edifica do Procel?
- “Estou na dúvida se coloco brise ou vidro de alto desempenho, pois não tenho orçamento para ambos. Qual estratégia terá melhor
custo-benefício?”
O que é: o que faz?
Modelagem 3-D da geometria do edifício, no qual o usuário do sistema define os materiais, sistemas, atividade e uso de cada ambiente. Também são inseridos dados climáticos do local, que incluem temperatura externa, umidade, velocidade e direção do vento, nebulosidade, etc.
A simulação calcula o comportamento térmico e energético de cada ambiente e sistema em resposta ao clima, descrevendo resultados de temperatura interna de cada ambiente, e consumo de energia de cada sistema e do edifício, com resultados por hora ao longo do ano.
Exemplo de modelo geométrico
Fonte: Mitsidi Projetos
Exemplo de resultado de temperaturas internas e externas para um dia de verão previsto por simulação térmica
Fonte: Mitsidi Projetos
Exemplo de breakdown de consumo elétrico previsto por simulação energética
Fonte: Mitsidi Projetos
Os resultados térmicos e energéticos permitem a comparação de desempenho térmico ou consumo de energia entre diferentes cenários (por exemplo, diferentes sistemas, ou tipos de vidros), pela avaliação de custo-benefício de medidas de eficiência.
Os resultados também podem ser usados para avaliação de atendimento aos requisitos de uma certificação ou Norma. Com o resultado da simulação pode ser definida qual a melhor estratégia, característica do material e/ou sistema a ser inserido no projeto.
como fazer
- Realizado por consultor independente ou membro da equipe de projeto;
- Pode ser contratado pelo cliente ou pela equipe de arquitetura;
- É necessário integrar todas as disciplinas;
- Precisa resultar em um produto que resuma as características críticas a serem incorporadas no projeto, e a serem verificadas na fase de compra de materiais e da obra, por exemplo: COP mínimo de equipamentos, condutividade máxima de elementos da fachada etc.
informações específicas
Saiba quando, porque e como fazer a simulação energética de acordo com o seu perfil.
Por que fazer a simulação?
Para realizar uma avaliação
de custo-benefício.
Os resultados mais interessantes para um incorporador ou cliente final são:
- Previsão de consumo energético e, consequentemente, gasto mensal em energia;
- Comparação de custo operacional entre diferentes soluções;
- Temperaturas internas e, consequentemente, avaliação do conforto térmico;
- Grau de aproveitamento de iluminação natural.
OBS: Não será possível responder à todas estas perguntas com um só modelo! Se precisar de respostas a mais de uma pergunta, talvez precisará de mais de um modelo.
Como fazer?
- Geralmente, o trabalho de simulação é feito por uma consultoria especializada, porém também pode ser feito por alguém da equipe de projeto.
- O cliente deverá ter seu objetivo do trabalho claro, a fim de definir o escopo do estudo: é para avaliação de custo-benefício de medidas? É para verificar critérios de conforto térmico? É para demonstrar compliance com alguma Norma ou certificação? Lembrando que um modelo só não dará a resposta à todas as perguntas, é preciso definir claramente o escopo do trabalho de simulação conforme à pergunta a ser respondida. Caso tiver dúvidas em relação ao escopo do trabalho a ser contratado, consultar um consultor especializado.
- É recomendado ter alguém responsável durante a fase de compra de materiais e da obra para verificar que todos os critérios críticos identificados pela análise de simulação foram atendidos. Isso pode ser feito por um agente de comissionamento, o consultor de simulação, ou alguém da equipe do cliente.
Quando precisa?
- Recomendado quando é desejada uma avaliação quantitativa do custo-benefício de uma medida de eficiência.
- Necessário para demonstrar compliance com critérios de algumas certificações ou Normas (por exemplo LEED, PBE ….).
Por que fazer a simulação?
Para a otimização do projeto.
O papel da simulação na fase de projeto é analisar opções para identificar medidas de melhor custo-benefício para o cliente/incorporador/a.
Precisa-se de cooperação entre projetistas de arquitetura, ar condicionado e luminotécnica para compartilhar dados de projetos, e participar do processo iterativo de otimização.
Otimização da arquitetura
- Orientação
- Área e tipo de vidro
- Áreas de aberturas para ventilação natural
- Iluminação natural
- Sombreamento
- Características térmicas das fachadas e coberturas
Otimização dos sistemas
- Avaliação e redução da carga térmica
- Avaliação de diferentes sistemas de condicionamento (por exemplo, custo-benefício de comprar máquinas mais eficientes)
- Otimização de modo misto (ventilação natural com ar condicionado para uma parte do ano) afim de reduzir as horas necessárias de ar condicionado
- Avaliação da necessidade e dimensionamento de sistemas de calefação
Qual o impacto da simulação sobre a construção?
A simulação indica se os materiais e o projeto atendem aos requisitos mínimos normativos.
O/a construtor/a precisa se atentar às demandas especificas da construção resultantes do processo de simulação. A princípio, os pontos críticos deveriam ser integrados nos projetos, mas é possível que haja demandas não usuais e critérios mais rigorosos a avaliar na aquisição de equipamentos e materiais.
Por exemplo, é possível que seja especificado um valor máximo para a transmitância térmica de um elemento construtivo. E é responsabilidade da construtora obter informações como essas dos fabricantes antes de aprovar as aquisições.
Em projetos com comissionamento, é possível que tenha alguém responsável por parte do cliente para verificar as aquisições de equipamentos e materiais em relação aos critérios críticos. O construtor deverá prever isso dentro do cronograma e processo de aquisição.
saiba mais
Simulação para Compliance
Compliance é um termo inglês, que quer dizer atendimento a um certo requisito, por exemplo de uma Norma (por exemplo ASHRAE 90.1 sobre consumo energético, ou ASHRAE 55 sobre consumo energético, entre outros) ou um critério de um programa de Certificação.
Na maioria dos programas de certificação, para poder entrar “em compliance”, ou “em atendimento”, com o critério de eficiência energética, é preciso demonstrar que o edifício em projeto terá um consumo de energia anual menor que um edifício padrão da mesma tipologia e das mesmas características funcionais.
Para este fim, deve-se simular um edifício “referência” e o edifício “atual”. O consumo anual simulado do edifício atual deverá ter um desempenho melhor do que o edifício referência, a fim de atender ao critério específico, dependendo do programa de certificação. Em alguns programas, é possível ganhar pontos a mais com um desempenho melhor.
O edifício de referência possui as mesmas características geométricas ao edifício atual, porém usam-se características de envoltória, de ocupação, e de equipamentos pré-definidos pela Norma, ou programa de certificação.
O edifício atual por sua vez, é simulado, com as características de envoltória e equipamentos conforme o projeto. Porém, os perfis de uso e de ocupação do edifício devem ser simulados conforme definidos para o edifício referencial.
Isso é muito importante, pois permite a avaliação da eficiência energética do projeto conforme ao projeto, e não conforme à ocupação.
Simulação para otimização de projeto
A simulação para otimização de projeto tem regras menos definidas que a simulação para compliance, pois depende completamente da pergunta a ser respondida pelo estudo.
Mas de forma geral, um modelo baseline, ou, de referência é montado, que representa o projeto sem consideração especial de eficiência energética. É importante colocar o máximo de detalhe
Em seguida, podem ser testadas estratégias, ou medidas especificas, por exemplo, mudando o tipo de vidro para um que tenha um fator solar menor.
A redução de consumo entre o modelo baseline e o modelo com a medida representa a economia potencial.
É importante testar uma medida por vez na primeira fase de avaliação de estratégias, para poder isolar o efeito de cada uma e avaliar o custo-benefício de cada uma.
Finalmente, para poder demostrar ao cliente a economia prevista deveria ser montado um modelo final que inclui todas as medidas propostas, a fim de calcular a economia total potencial.
Ferramentas para simulação*
Energy Plus
“Motor” de cálculo de simulações. É necessário programa de apoio para inserção das informações geométricas e outras características.
Gratuito
Design Builder (Visualizador) + Energy Plus
Pago
Google Sketchup (Visualizador) + OpenStudio (plugin)
Gratuito
IES
PAGO
Radiance
Simulação de iluminação
Gratuito
*Existem outras ferramentas, mas não são comumente usadas no Brasil.
Comissionamento e
retrocomissionamento
Escolha o seu tipo de perfil
O termo “Comissionamento”, dentro da vida de um edifício, pode ser descrito de diversas formas para cada etapa de construção e suas variantes são os termos Recomissionamento, Retrocomissionamento e Comissionamento Contínuo. Neste Guia utilizaremos o termo Comissionamento.
Um processo de comissionamento para edifícios existentes envolve as etapas de análise energética dos sistemas, assessoria para estimativa de potenciais de economias e custos, desenvolvimento de planos energéticos e formação de equipe, criação de indicadores de desempenho energético (KPIs) e linhas de base (baselines), desenvolvimento, detalhamento e acompanhamento de implementação de medidas de eficiência energética durante um determinado tempo.
O comissionamento tem sido utilizado com sucesso em diversos países, como os Estados Unidos, em programas de gestão energética como uma medida específica, como acompanhamento de processo de retrofits, sendo uma medida com tempo de retorno (payback) rápido e como um meio de garantir que uma edificação atende ou supera as metas de desempenho energético. Muito frequentemente, é apontado como a opção de gestão de maior custo benefício, disponível em edificações de grande porte (CAPERHART, 2007).
A definição de Comissionamento (Building Commissioning) pela Conferência Nacional de Comissionamento de Edifícios (National Conference of Building Commissioning) é a seguinte:
“Processo sistemático para assegurar, por verificação e documentação, desde a fase de concepção até um ano de operação (no mínimo), que todos os subsistemas funcionam adequadamente de acordo com a documentação, e de acordo com as necessidades operacionais do dono do edifício, incluindo a preparação das pessoas da operação”. (Energy Design Resources. The Building Commissioning Guide, 2005).
Ou seja, são serviços técnicos para definição de verificação e ajuste dos parâmetros de uso, operação, manutenção, documentação e controle dos sistemas, a fim de entregar edifícios com alta performance energética.
O profissional de comissionamento acompanha as etapas de concepção do projeto e construção até a entrega final da obra para uso, atuando, principalmente, nas áreas de sistemas elétricos, ar condicionado, iluminação, automação, sistemas hidráulicos, entre outros.
O comissionamento também pode atuar em vários momentos do ciclo de vida de um edifício, desde a fase de concepção do projeto arquitetônico, com o auxílio de definições de premissas e requisitos de eficiência energética a serem adotados no projeto, até a fase de entrega de obra, de uso, operação e manutenção, retrofits e fim de vida, tal como pode ser visto na figura a seguir:
Os impactos do comissionamento em edificações são diversos, podendo citar: aumento da vida útil do equipamento, reduzindo assim o custo de novas aquisições e possíveis falhas de operação, aumento da produtividade e segurança dos usuários, aumento da qualidade de ar interno (QAI) e adequação ou melhora no conforto térmico dos usuários, com a consequente diminuição de reclamações dos usuários.
O fluxo abaixo demonstra o fluxo de comissionamento durante a fase de projeto e obra, desde a fase de contratação da “Entidade” ou “Agente de comissionamento”, até a emissão do relatório final.
Membros da equipe
Responsabilidades
Gerente de projeto
- Coordenar as atividades dos operadores do edifício e a equipe de comissionamento.
- Agendar as atividades de obra.
Engenheiros/as e profissionais de comissionamento
Nas fases de projeto, obra e entrega:
- Definir os conceitos de eficiência energética desde a fase de projeto;
- Revisar periodicamente os projetos para garantir o atendimento aos requerimentos cliente e a adoção das melhores práticas;
- Coordenar a comunicação entre as áreas envolvidas;
- Garantir que os documentos e projetos de as-builts sejam entregues por todas as disciplinas antes do término da obra;
- Fazer a verificação final, após instalação de sistemas e testes, para que os equipamentos estejam instalados, programados e operantes conforme definições do projeto;
- Fazer o treinamento interno de repasse de melhores práticas e instruções de operação dos sistemas para o usuário final ou equipe de manutenção que irá operar o edifício.
- Elaborar Manual de Uso, Operação e Manutenção de acordo com a NBR 14037 em conjunto com a Construtora.
- Elaborar um Programa de Manutenção de acordo com a NBR 5674.
Na fase de uso, operação e manutenção do edifício:
- Desenvolver horários otimizados de funcionamento das máquinas, para uma operação eficiente;
- Estabelecer planos de implementação em conjunto com os técnicos de operação do edifício;
- Fazer as modificações necessárias na programação de Building Management Systems (BMS) ou automação;
- Supervisionar os técnicos na implementação de modificações mecânicas de sistemas;
- Calcular potenciais de redução de consumo e melhoria no desempenho dos sistemas;
- Realizar uma avaliação dos sistemas modificados;
- Verificar a implantação do Programa de Manutenção;
- Escrever o relatório de avaliação final.
- Atualizar projetos, memoriais, manual de uso, operação e manutenção e Programa de Manutenção no caso de alterações ou melhorias.
- Atender a requisitos legais e providenciar licenças, ou outros documentos exigidos.
Funcionários/as de Facilities
- Participar no treinamento de operação e sistemas antes da ocupação da edificação;
- Seguir procedimentos estabelecidos;
- Executar o Plano de Manutenção;
- Fornecer informações sobre problemas de operação;
- Sugerir medidas de comissionamento para avaliação;
- Participar da aprovação de todas as medidas de eficiência energética propostas antes da implementação;
- Participar ativamente no processo de implementação
Técnicos/as
- Realizar as medições de campo.
- Implementar as modificações mecânicas, elétricas e de controle de sistemas, sob a supervisão do(a) engenheiro(a) responsável.
Membros da equipe
referências
- ENERGY DESIGN RESOURCES. The Building Commissioning Guide. 2005M
- RIBERIRO, André Francisco Gomes. Comissionamento de edifícios novos. Dissertação de mestrado em engenharia civil. 2008.
- MILLS, et al. The Cost-Effectiveness of Commercial-Building Commissioning. Lawrence Berkeley National Laboratory, Portland Energy Conservation Inc., Energy Systems Laboratory, Texas A&M University, 2004.
- CAPERHART, Barney L. Encyclopedia of energy engineering and technology. University of Florida, Gainesville, USA. 2007
Sistemas de gestão de energia
Escolha o seu tipo de perfil
Uma maneira de alinhar os objetivos de eficiência energética, sustentabilidade e os atores relacionados com o consumo em cada edifício, é a Gestão Energética.
Trata-se, simplesmente, de organizar de uma maneira estruturada as pessoas, procedimentos, equipamentos e informações para tirar o melhor proveito da energia. Os benefícios se traduzem, principalmente em redução de consumo, custos, garantia de qualidade, conforto e aumento da competitividade. Benefícios adicionais advém, de maneira local ou global, como a melhoria da imagem corporativa e a redução de emissões de gases de efeito estufa (GEE).
A Gestão Energética compreende a integração de equipamentos e sistemas supervisórios para monitoramento de variáveis (geralmente conhecido como BEMS: Building Energy Management Systems), mas não se limita a isso.
Os usuários dos edifícios e gestores de facilities precisam ter claros os objetivos e as “dores” relacionadas com a energia, para assim definir responsabilidades e ferramentas adequadas à instalação.
Embora existam diretrizes aceitadas internacionalmente, não há uma regra única sobre como se deve planejar, executar e mensurar a Gestão energética.
Um Sistema de Gestão de Energia (SGE)*, deverá cumprir os requisitos:
- Reconhecer a importância da energia na gestão do edifício, através da definição de um Gestor ou equipe responsável;
- Desenvolver uma estratégia de gestão de energia, com indicadores de desempenho, linha de base, objetivos, metas, planos de ação, escopo e frequência de indicadores, entre outros relacionados;
- Implementar a estratégia de gestão energética, considerando: monitoramento, competências, treinamento, comunicação, documentação, controles operacionais, critérios de compra, entre outros relacionados;
- Revisar periodicamente o sistema de gestão, seus ganhos e potenciais de melhoria em referência aos objetivos e metas.
A figura abaixo apresenta os elementos do Sistema de Gestão que se apresentam em cada fase do ciclo de vida de um edifício e a participação dos atores. Premissas e especificações de projeto, referem-se aos critérios de sustentabilidade definidos pela Incorporadora e/ou Projetista para o empreendimento, como seleção, origem e selos de certificação de materiais, por exemplo.
Elementos de um Sistema de Gestão de Energia dentro do Ciclo de Vida dos Edifícios e participação dos atores
Fonte: Mitsidi Projetos
Compras, refere-se tanto à aquisição de materiais e equipamentos, quanto à compra de energia e utilidades durante a operação. O estabelecimento de especificações técnicas com critérios de eficiência é uma responsabilidade compartilhada entre vários atores (usuário, projetista e fornecedores principalmente).
* Ver Norma ABNT ISO 50.001:2011 – Sistemas de Gestão de Energia: Requisitos com orientações para uso e ABNT ISO 50.004:2014 – Sistemas de Gestão de Energia: Guia para implementação, manutenção e melhoria de um Sistema de Gestão da Energia.
Analisar o consumo de energia não se limita a acompanhar o valor das faturas. Um monitoramento adequado do desempenho energético de edifícios deve considerar fatores de influência adequados à tipologia e às caraterísticas do entorno dos edifícios.
Analisar o consumo de energia não se limita a acompanhar o valor das faturas. Um monitoramento adequado do desempenho energético de edifícios deve considerar fatores de influência adequados à tipologia e às caraterísticas do entorno dos edifícios.
Por exemplo, em um edifício comercial com grandes áreas condicionadas, é interessante conhecer o consumo específico por unidade de área (kWh/m2), enquanto para um hotel pode ser mais interessante analisar o consumo específico por hospede por noite.
Quando se integra a análise do consumo com as variáveis chave*, podem ser definidas métricas, chamadas de indicadores de desempenho energético (IDE)**.
Somente a partir de indicadores é possível fazer análises dos sistemas objetivamente e assim definir metas realistas.
* As variáveis chave em um edifício podem ser por exemplo: graus-dia de resfriamento/aquecimento, níveis de ocupação, horas de operação.
** Ver Norma ABNT ISO 50.006:2016 – Sistemas de Gestão de Energia: Medição do desempenho energético utilizando linhas de base energética (LBE) e indicadores de desempenho energético (IDE) – Princípios gerais e orientações.
É desejável contar com uma estrutura de submedição adequada à demanda e que permita tirar conclusões interessantes para os atores. A informação dos medidores irá constituir a base de análise e tomada de melhores decisões relacionadas a energia.
A escolha dos pontos de medição e dos tipos de medidores deve corresponder a cada tipologia, seus sistemas e estratégias adotadas. Alguns edifícios comerciais por exemplo, aproveitam as informações de medidores de energia para fazer um melhor rateio e fiscalização do consumo de diferentes locatários, analisar em tempo real a eficiência dos equipamentos principais (como unidades Centrais de Água Gelada), e acompanhar o atingimento de metas de redução de consumo.
Uma adequada combinação entre o projeto e a gestão do sistema de monitoramento é uma das peças chave da eficiência energética operacional em edifícios.
Algumas perguntas chave ajudam na escolha da quantidade e tipo de medidores necessários, como segue:
- O que é medido e monitorado?
- Porque é medido?
- Como é medido? (dispositivo, método, frequência, precisão, repetitividade, calibração)
- Quais valores e desvios são esperados?
- Qual ação pode ser tomada em caso de desvio significativo?
- Quem é responsável pela coleta de dados e medições?
- O que e onde é registrado?
As respostas a estas perguntas, junto com a definição dos IDE permitem decidir a estratégia de locais, sistemas e serviços a serem medidos e monitorados.
Ferramentas de visualização dos resultados devem ser construídas também em função da demanda. A figura abaixo apresenta um exemplo de decomposição do consumo de energia elétrica (breakdown) em formato de Diagrama de Sankey, por uso final e por tipo de área (comum vs. privativa), para um edifício comercial multiusuário.
Os benchmarks (linhas de base ou bases de comparação) permitem a visualização de consumo específico dos edifícios, a avaliação do seu desempenho, a identificação de metas e o reconhecimento de edifícios com melhor desempenho.
Um exemplo de resultados de análise de indicadores de desempenho vs. Benchmark internacional é apresentado na figura abaixo.
Benchmarking de consumo de energia para edifícios comerciais
Finte: Mitsidi Projetos
Benchmarks são publicados e utilizados em diversos países. No Reino Unido, o Instituto de Engenheiros de Sistemas Prediais (CIBSE, na sigla em inglês) publica benchmarks para o consumo energético de todas as principais tipologias de edificações; estes benchmarks são adotados na legislação do país, que obriga a etiquetagem energética em operação de edifícios públicos, com base nestes benchmarks (DECs).
O governo dos EUA também desenvolve benchmarks, e mantém um portal na internet chamado Energy Star Portfolio Manager que permite a rápida comparação de desempenho energético com benchmarks, e que já foi utilizado por mais de 260.000 edifícios. No Brasil, o CT Energia do CBCS (Conselho Brasileiro de Construção Sustentável), desenvolve o Projeto DEO – Desempenho Energético Operacional.
Conta-se atualmente com as ferramentas:
- Benchmarking de agências bancárias;
- Benchmarking de escritórios corporativos, uso de medidores inteligentes e estudos de etiquetagem energética;
- Benchmarking de prédios públicos.
No caso de Edifícios existentes, é necessário fazer uma pausa estratégica para analisar o desempenho do edifício e seus sistemas, antes de definir um plano de eficiência energética.
A melhor forma de fazer esta pausa estratégica é através de um Diagnóstico Energético*.
Em termos gerais, um Diagnóstico energético é um balanço de energia, e busca:
- Identificar os usos significativos de energia do edifício;
- Quantificar o consumo de energia dos consumidores significativos: atividades, processos, equipamentos e sistemas;
- Identificar e quantificar as oportunidades para melhorar o desempenho energético.
O consultor, ou a equipe que desenvolve o diagnóstico energético, deve contar com competências técnicas, e garantir que serão cumpridos princípios de confidencialidade e objetividade definidos com o responsável do edifício (seja a incorporadora, usuário, ou gestor de facilities).
Quem recebe o Diagnóstico, pela sua parte, precisa permitir acesso aos equipamentos, recursos e informação necessárias para fazer o levantamento e prezar pelo comprometimento das equipes envolvidas, como projetistas e equipes de operação e manutenção.
É de grande importância definir as fronteiras e o nível de detalhe do Diagnóstico, em função da demanda. Geralmente, edifícios bem comissionados conseguem desenvolver Diagnósticos mais facilmente.
Os principais benefícios dos Diagnósticos são:
- Análise sistêmica do edifício, compreendendo todos os sistemas, fontes de energia e atores envolvidos;
- Possibilidade de comparação com benchmarks nacionais ou internacionais;
- Identificação de possibilidades práticas de redução de custos, atendimento a requisitos legais e/ou otimização de processos internos de gestão;
- Suporte e subsídios para criação de um Plano de Ação de melhoria contínua de desempenho energético.
É comum encontrar opções de melhoria de zero e baixo custo de investimento que podem ser executadas pelas equipes de operação e manutenção. Investimentos maiores devem ser estudados tecnicamente e economicamente para escolher o melhor momento para os realizar.
Pode-se citar algumas medidas identificadas em diagnósticos energéticos, sem ser uma lista exaustiva e recorrentes em referências nacionais e internacionais de gestão:
- Boas práticas de compra, operação e manutenção de sistemas de força motriz e seus sistemas auxiliares (destaque à modularidade e controle de velocidade para atendimento de carga parcial);
- Projeto, instalação e reparo de isolamento térmico em sistemas de aquecimento e refrigeração;
- Controle horário e otimização de operação de máquinas e equipamentos de refrigeração e ar condicionado;
- Controle de velocidade em máquinas rotativas com carga variável;
- Gestão de informações de consumo de energia para acompanhamento de indicadores globais e por sistema;
- Controle horário e otimização de operação de sistemas de iluminação e equipamentos;
- Aproveitamento dos potenciais de iluminação e ventilação natural;
- Potencial de iluminação exterior com fonte solar fotovoltaica.
*Ver Norma ABNT ISO 50.002:2014 – Diagnósticos energéticos: Requisitos com orientação para uso.
O Gestor de Energia ou sua equipe, devem entender a fatura de eletricidade, gás ou outras utilidades e identificar possíveis melhorias no modelo de contratação, tomando providências junto à concessionária a fim de reduzir gastos excessivos e pagamento de multas.
Algumas possibilidades de análise são:
- Verificar se o modelo tarifário está adequado (ex: A4 Azul, Verde). Medidores locais ajudam fazer esta verificação;
- Comparar a demanda contratada com a demanda registrada e em caso de ultrapassagens, identificar as causas e possibilidades de eliminação;
- Avaliar possibilidade de deslocamento da demanda, reduzindo o consumo nos horários de pico e deslocando-os para horários com menor demanda;
- Verificar a existência de multas por excesso de energia reativa, ultrapassagem de demanda, atraso de pagamento, entre outros.
Existe a certificação da Norma ABNT ISO 50.001, que garante a adoção dos requisitos e o comprometimento com a melhora contínua. Desenvolver um Sistema de Gestão de Energia, nos moldes da Norma, com ou sem certificação, requer uma mudança nas práticas e na cultura das organizações. Esse processo permite, além disso, que seja demostrado de maneira transparente o compromisso com a sustentabilidade.
Quando são envolvidos todos os níveis de uma organização em um objetivo comum, gera-se uma cultura de operação eficiente que alavanca benefícios financeiros. Diferentes medidas de eficiência energética em instalações de pequeno e médio porte podem ser identificadas e executadas dentro de sistemas de gestão, já que representam grau de complexidade baixo para sua identificação e implementação.
Estima-se que as instalações que conseguem estruturar um sistema de gestão de energia (SGE) nos moldes da ISO 50.001 têm conseguido uma melhoria do desempenho energético entre 10% e 40% por ciclo de certificação (SICILIANO et al., 2015).
Como a maioria de Normas ISO, ISO 50.001 veio acompanhada de outras Normas relacionadas que foram lançadas desde 2011 até agora: ISO 50.002, 50.003, 50.004, 50.006, 50.015 e 50.047; as quais detalham os procedimentos para fazer diagnósticos energéticos e dão guias para o desenvolvimento de Sistemas de Gestão de Energia, baseline e processos de Medição e Verificação.
Alguns governos têm programas para promover a eficiência energética na indústria (Exemplos: Japão, Suécia, Estados Unidos) exigindo a adoção de SGE, ajudando as companhias na implementação dos mesmos, ou criando forças de mercado que beneficiam as companhias certificadas.
Espera-se que a implementação da Norma consiga grandes e duradouras melhoras em eficiência energética em atividades industriais, comerciais e institucionais, que por sua vez representem redução na emissão de gases de efeito estufa no mundo inteiro. A questão mais interessante dos Sistemas de Gestão de Energia, conceituados na família de Normas da 50.001, é que impactam diretamente a estrutura de custos operacionais das companhias ou organizações que decidem implementa-los.
No Brasil, no entanto, a penetração tem sido incipiente, como mostra a figura abaixo, embora se tenham informações de conversas com especialistas de gestão energética no Brasil, que apontam um grande interesse nos últimos meses.
Existem algumas companhias que auxiliam na implementação dos procedimentos e estrutura da Norma, e órgãos certificadores de caráter internacional.
Adoção da Norma ISO 50.001 no mundo, na América
Latina e no Brasil. Escala logarítmica
Fonte: Elaboração própria a partir de dados da ISO.
