análise financeira da implementação de sistemas de
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Trabalho Inscrito na Categoria de Artigo Completo
ISBN 978-65-86753-31-8
EIXO TEMÁTICO: ( ) Cidades inteligentes e sustentáveis ( ) Conforto Ambiental e Ambiência Urbana ( ) Engenharia de tráfego, acessibilidade e mobilidade urbana ( ) Habitação: questões fundiárias, imobiliárias e sociais ( ) Patrimônio histórico, arquitetônico e paisagístico ( ) Projetos e intervenções na cidade contemporânea ( ) Saneamento básico na cidade contemporânea ( x ) Tecnologia e Sustentabilidade na Construção Civil
Análise Financeira da Implementação de Sistemas de Reaproveitamento de Águas Pluviais e de Energia Fotovoltaica em Residência Unifamiliar
Financial Analysis of the Implementation of Rainwater Reuse and Photovoltaic Energy
Systems in Single Family Residency
Análisis financiero de la implementación de sistemas de reutilización de agua de lluvia y energía fotovoltaica en vivienda unifamiliar
André Enrique Malosso Quintana Especialista em Certificações Ambientais e Perícias em Engenharias, UNESP, Brasil
Edvaldo José Scoton
Professor Doutor, UNISAGRADO, Brasil. [email protected]
Rosane Aparecida Gomes Battistelle
Professora Associada, UNESP, Brasil. [email protected]
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RESUMO Cada vez mais métodos e tecnologias estão sendo aplicadas nas construções para o melhor aproveitamento dos recursos naturais, havendo uma necessidade de se alinhar essas tecnologias de reaproveitamento com benefícios financeiros. O presente trabalho apresenta dois sistemas que podem ser instalados em residências, sendo um de reaproveitamento de água de chuva e outro de captação de energia solar através de placas fotovoltaicas. No primeiro a água da chuva que cai no telhado é conduzida por coletores para um filtro e em seguida para um reservatório subterrâneo que alimenta um reservatório superior com uso de uma motobomba, essa água pode ser utilizada para fins não potáveis como vaso sanitários, rega de jardim, lavar roupas e pavimentos, gerando uma economia de água tratada. O segundo sistema é a instalação de placas solares para a captação de energia fotovoltaica, e em seguida essa energia passa pelo inversor, que transforma a corrente contínua captada em corrente alternada, alimentando o quadro geral da residência ou mandando o excedente para a rede de distribuição. Foi feito um levantamento de custos para a implantação dos sistemas em uma residência específica e o respectivo cálculo econômico comparando o sistema tradicional e esse sistema sustentável. A construção será financiada por banco, e pelo estudo observou-se que os gastos anuais com o financiamento e contas de água e energia para a casa em questão, foi gerada uma economia anual de pelo menos R$ 6.547,64 se comparada com a mesma casa sem os sistemas, além dos benefícios ambientais proporcionados. PALAVRAS-CHAVE: Construção Sustentável. Energia Solar. Reuso Água de Chuva. SUMMARY More and more methods and technologies are being applied to buildings to make better use of natural resources, with a need to align these reuse technologies with financial benefits. The present work presents two systems that can be installed in homes, one for reusing rainwater and the other for capturing solar energy through photovoltaic plates. In the first, rainwater that falls on the roof is carried by collectors to a filter and then to an underground reservoir that feeds an upper reservoir using a motor pump, this water can be used for non-potable purposes such as toilets, watering garden, washing clothes and floors, generating savings in treated water. The second system is the installation of solar panels to capture photovoltaic energy, and then this energy passes through the inverter, which transforms the captured direct current into alternating current, feeding the general frame of the residence or sending the surplus to the distribution network. . A cost survey was carried out for the implementation of the systems in a specific residence and the respective economic calculation comparing the traditional system and this sustainable system. The construction will be financed by a bank, and through the study it was observed that the annual expenses with the financing and water and energy bills for the house in question, generated an annual savings of at least R $ 6,547.64 if compared with the same home without the systems, in addition to the environmental benefits provided. KEYWORDS: Sustainable Construction. Solar energy. Rainwater Reuse. RESUMEN Se están aplicando cada vez más métodos y tecnologías a los edificios para hacer un mejor uso de los recursos naturales, con la necesidad de alinear estas tecnologías de reutilización con beneficios financieros. El presente trabajo presenta dos sistemas que se pueden instalar en viviendas, uno para la reutilización del agua de lluvia y otro para la captación de energía solar a través de placas fotovoltaicas. En la primera, el agua de lluvia que cae sobre el techo es transportada por colectores a un filtro y luego a un reservorio subterráneo que alimenta un reservorio superior mediante una motobomba, esta agua se puede utilizar para fines no potables como baños, riego de jardines, lavado de ropa y pisos, generando ahorros en agua tratada. El segundo sistema es la instalación de placas solares para captar energía fotovoltaica, y luego esta energía pasa por el inversor, que transforma la corriente continua captada en corriente alterna, alimentando el marco general de la vivienda o enviando el excedente a la red de distribución. Se realizó una encuesta de costos para la implementación de los sistemas en una residencia específica y el respectivo cálculo económico comparando el sistema tradicional y este sistema sustentable. La construcción será financiada por un banco, y a través del estudio se observó que los gastos anuales con el financiamiento y las facturas de agua y energía de la casa en cuestión, generaron un ahorro anual de al menos R$ 6.547,64 si se compara con la misma vivienda. sin los sistemas, además de los beneficios ambientales proporcionados.. PALABRAS CLAVE: Construcción Sostenible. Energía solar. Reutilización de agua de lluvia.
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1 INTRODUÇÃO
A preservação dos recursos naturais é uma prioridade mundial, portanto a
sustentabilidade na construção civil também segue essa tendência, a ideia das construções
sustentáveis é buscar uma harmonia entre recursos naturais e construções, fazendo das
construções sustentáveis um grande desfio para os Engenheiros Civis (MANTOVANI, 2018).
A água é um dos recursos mais importantes para o planeta, e mesmo a Terra tendo
cerca de ¾ de sua superfície composta por água, somente 3% são de água doce, estando sua
maior parte nas galerias, regiões montanhosas e lençóis subterrâneos, sendo assim apenas 20%
dessa água doce se torna acessível ao Homem. A água doce cada está cada vez mais escassa e
degradada, se tornando cada vez mais valiosa, o que aumenta rapidamente sua escassez em
lugares com dificuldades econômicas (LIMA e RESSUREIÇÃO, 2018).
As pessoas cada vez mais criam consciência ambiental buscando diminuir o consumo
e reaproveitar recursos, como exemplo temos o reaproveitamento de água das chuvas em
residências, onde o sistema é de simples instalação e eficiente (OLIVEIRA, 2017).
Segundo Archanjo (2018), a discussão de assuntos sobre a preservação do meio
ambiente, reciclagem, economia de energia e reaproveitamento de água de chuvas, estão cada
vez mais nas mídias. Sabe-se que a água essencial para a sobrevivência qualquer ser vivo,
também é utilizada para atividades cotidianas, como lavar roupas, lavar calcadas, pisos, carros,
o que acaba consumindo muito desse recurso que não precisam da utilização de água potável,
para esses fins a coleta de águas pluviais se mostra uma excelente opção, trazendo ainda outros
benéficos como o menor impacto ambiental, pois a água tratada é substituída pela da chuva, e
diminui as enchentes, além de minimizar a utilização da distribuição pública.
As águas pluviais só devem ser usadas vasos sanitários, tanques de lavar roupa,
lavagem do chão ou automóveis, jardins e fins agrícolas. Para a implantação de um sistema de
reaproveitamento de água é necessário um estudo de viabilidade, contendo análise de índice
pluviométrico do local, a área de coleta e a quantidade de água demandada (MULLICHE, 2012).
Com o atual cenário mundial em crise devido pandemia do Covid-19 a energia solar
tem se desenvolvido, pois sendo uma fonte limpa, renovável e cada vez mais viável
financeiramente. Segundo a ABSOLAR (Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica) o
país atingiu a marca de 6 GigaWatts em potência operacional com fontes de energia fotovoltaica
de grande porte e, de pequeno e médio porte instaladas em telhados e fachadas.
O setor já gerou mais de 180 mil empregos desde 2012 e, somente nos primeiros seis
meses de 2020 mais de 41 mil empregos, investimento de 6,5 bilhões de reais e uma
arrecadação tributária de 2,5 bilhões para o setor público (MEYER et al., 2020).
A Resolução Normativa da ANEEL nº 482/2012, de 17 de abril de 2012 possibilita que
o consumidor possa gerar sua própria energia a partir de fontes renováveis e inclusive fornecer
o excedente para a rede de distribuição. Se a energia injetada na rede for maior que a
consumida, o consumidor recebe créditos de em energia, em Kwh, com 60 meses de validade.
Essa minigeração de energia elétrica traz muitos benefícios, como o adiamento de investimentos
nos meios de transmissão, baixo impacto ambiental, minimiza as perdas e reduz os
carregamentos das redes. Tais regras tiveram validade a partir de 1 de marco de 2016. (ANEEL,
2021)
Além do aproveitamento de água de chuva um sistema de captação de energia
fotovoltaica também pode ser instalado na residência, de acordo com Cunha, Santos e Freitas
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(2018) esse sistema tem como matéria prima a radiação solar gerando energia elétrica, o que
permite que consumidores possam gerar sua própria energia e jogar o excedente da rede de
distribuição, além de ser um sistema considerado simples para a instalação residencial.
O emprego de soluções sustentáveis nas construções eleva os custos da obra, já que
são sistemas implantados com custos para execução da obra. Esta pesquisa pretende comparar
a viabilidade financeira para a implantação de sistemas de reaproveitamento de água de chuvas
e energia fotovoltaica em uma residência unifamiliar financiada por um banco, no município de
Piracicaba/SP.
2 OBJETIVOS
O presente trabalho tem o objetivo de analisar financeiramente a implantação de
sistemas de reaproveitamento de águas pluviais e energia fotovoltaica em residência unifamiliar
com financiamento bancário.
3 METODOLOGIA
O estudo foi desenvolvido na residência unifamiliar que está localizada na Rua Osmar
Pessutti (Rua 8), Lote 07, Quadra 20 do condomínio Reserva do Engenho, na cidade de
Piracicaba/SP, possui 374,23 metros quadrados de terreno e 348,84 metros quadrados de
construção, distribuídos em 2 pavimentos. O primeiro pavimento conta com 3 suítes, varanda,
sala de estar e TV, cozinha de apoio, lavabo, garagem coberta para 2 carros, o pavimento inferior
contém brinquedoteca, sala de jogos, home theater, área gourmet, cozinha, louge, banheiro,
lavanderia e uma piscina.
A residência se localiza no condomínio residencial Reserva do Engenho está localizado
na Avenida Pio Brisa 1111, Bairro do Enxofre – Piracicaba/SP. O Loteamento de alto padrão conta
com lotes entre 360m2 e 700m2, rede Wireless de comunicação, quadra de tênis, campo de
futebol Society, quadra poliesportiva, pista de patinação, pista de caminhada, circuito de
ginastica, pista de skate, pista de bicicross, salão de festas, quatro playgrounds e um belíssimo
paisagismo. (INGAÍ INCORPORADORA, 2020).
A Figura 1 apresenta a perspectiva da fachada da residência, projetada pela
arquiteta Andreia Godoy. Figura 1- Fachada da residência.
Fonte: Arquiteta Andreia Godoy
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A Figura 2 apresenta as plantas do térreo e do subsolo da casa a ser construída:
Figura 2 - Plantas do térreo e do subsolo da casa a ser construída
Fonte: Arquiteta Andreia Godoy
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A Figura 3 apresenta uma vista geral da futura localização da residência:
Figura 3 - Terreno em que a casa será construída a residência
Uma forma de comparar os preços foram feitas as seguintes etapas: atribuição de
preços para cada serviço levantado nos projetos (projeto executivo, memorial descritivo,
serviços preliminares, estrutura (fundação, vigas, pilares e lajes), cobertura, esquadrias,
revestimento, instalações hidrossanitárias, instalações elétricas, pintura interna e externa e
acabamentos), requisitos que atendam ao regulamento interno do condomínio, levantar os
custos indiretos e custos de acessórios, inserir os impostos, encontrar preço de custo, calcular e
aplicar o valor do BDI e realizar o fechamento da planilha com o preço final.
Com isso tem-se o preço de custo total para uma casa no padrão convencional, sem os
custos de instalação das placas fotovoltaicas e reaproveitamento de água. Para a casa com
sistemas sustentáveis devemos adicionar os custos com a implementação desses sistemas (o de
aquecimento solar de água, placas com células fotovoltaicas para captação de energia e
reaproveitamento de água.). Com isso temos o valor das duas residências, consequentemente
dos valores das parcelas. A seguir, será realizado o levantamento dos valores gastos com energia
e água no primeiro ano, na casa de modelo tradicional e na casa com sistemas sustentáveis de
economia.
Somando se a parcela mensal das casas com os gastos mensais pode se obter o gasto
total mensal desembolsado para habitação na casa convencional e na residência em estudo,
podendo assim fazer uma comparação entre os gastos anuais entre os dois sistemas.
4 RESULTADOS
Com os dados e as plantas da residência foi possível elaborar um orçamento para a
construção da casa, sendo que o valor total para a execução da residência descrita acima SEM
os sistemas de reaproveitamento de água e energia fotovoltaica ficou em R$ 1.071.997,25.
Agora para obter os custos com a instalação dos sistemas de reaproveitamento de água e de
instalação de energia fotovoltaica, fez-se:
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4.1 Cálculos para viabilidade de instalação de sistema de reaproveitamento de água
A quantificação dos materiais e mão de obra para execução do sistema de reaproveitamento de água estão orçados na Tabela 1:
Tabela1– Orçamento para reaproveitamento de água
Instalação para o reaproveitamento de água de chuva Un Qt Valor unitário Valor total
caixa d'água 5000L polietileno Aqualimp Modelo 590202 pç 1 R$ 1.990,90 R$ 1.990,90
caixa d'água 1000L polietileno Fortlev tampa encaixe azul pç 1 R$ 349,00 R$ 349,00
filtro FV1 AcquaSave 3P Technik pç 1 R$ 1.319,50 R$ 1.319,50
motobomba periferica auto aspirante 1/2 cv pç 1 R$ 499,00 R$ 499,00
flange 100 mm pç 1 R$ 63,70 R$ 63,70
controlador/realimentador automatico pç 1 R$ 450,00 R$ 450,00
sifao ladrao 100mm pç 1 R$ 199,00 R$ 199,00
conjunto flutuante de succao pç 1 R$ 250,00 R$ 250,00
freio dagua 100mm pç 1 R$ 110,00 R$ 110,00
registro de gaveta 1'' pç 2 R$ 49,00 R$ 98,00
registro gaveta 3/4' pç 9 R$ 22,90 R$ 206,10
tubo de PVC esgoto 100mm m 28 R$ 13,32 R$ 372,96
Tê PVC esgoto 100mm pç 3 R$ 14,50 R$ 43,50
curva 90 esgoto 100mm pç 4 R$ 17,50 R$ 70,00
luva correr PVC esgoto 100mm pc 3 R$ 18,50 R$ 55,50
luva PVC esgoto 100mm pç 9 R$ 8,50 R$ 76,50
tubo de PVC soldavel 50mm m 5 R$ 12,60 R$ 63,00
Tê PVC soldavel 50mm pç 2 R$ 7,20 R$ 14,40
Joelho 90 PVC soldavel 50mm pç 3 R$ 5,90 R$ 17,70
tubo de PVC soldavel 32mm m 8 R$ 5,60 R$ 44,80
Tê PVC soldavel 32mm pç 5 R$ 3,99 R$ 19,95
Joelho 90 PVC soldavel 32mm pç 8 R$ 1,95 R$ 15,60
tubo de PVC soldavel 25mm m 50 R$ 3,20 R$ 160,00
Tê PVC soldavel 25mm pç 10 R$ 1,25 R$ 12,50
Joelho 90 PVC soldavel 25mm pç 12 R$ 0,79 R$ 9,48
Tê de redução soldável 50x32mm pç 2 R$ 18,90 R$ 37,80
Tê de redução soldável 50x25mm pç 5 R$ 7,90 R$ 39,50
adesivo de pvc pç 2 R$ 17,50 R$ 35,00
Mao de obra encanador gb 1 R$ 1.600,00 R$ 1.600,00
Mao de obra eletrecista gb 1 R$ 400,00 R$ 400,00
TOTAL R$ 8.223,39
4.1.1 Cálculo do gasto anual com água
Segundo a NBR 7.229/93 (ABNT, 1993) tem-se que para uma residência de alto padrão
o consumo previsto é de 200 litros de água por dia por pessoa. Na residência habitarão 03
pessoas, sendo um casal com um filho, portanto consumo médio estimado é de 600 litros de
água por dia, totalizando 18 m3 por mês.
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Para melhor estimar o consumo para a família em questão foram pesquisadas as
contas do último ano (2020) da família para o apartamento em que vivem hoje e se acrescentou
30% no consumo, uma vez que a casa possui maior área construída, jardim, piscina, maior
número de banheiros, a empregada doméstica passará a ir todos os dias ao invés de duas vezes
na semana. Assim foi possível estimar os volumes de água para o consumo na residência
estudada, conforme verifica-se na Tabela 2:
Tabela 2 - Consumo mensal em metros cúbicos esperado para a residência
MÊS
Volume consumo mensal (m3)
JANEIRO 21
FEVEREIRO 24
MARÇO 22
ABRIL 25
MAIO 26
JUNHO 19
JULHO 22
AGOSTO 24
SETEMBRO 20
OUTUBRO 20
NOVEMBRO 22
DEZEMBRO 26
Para obter os índices de pluviosidade do local, a foi realizado uma estimativa segundo
os dados obtidos em CLIMA-DATE.org, sendo as chuvas mensais expressas em milímetros,
conforme mostra a Tabela 3.
Tabela3 – Medias mensais de chuva em Piracicaba
MÊS Volume de chuva
mensal (mm)
JANEIRO 238
FEVEREIRO 194
MARÇO 132
ABRIL 58
MAIO 43
JUNHO 41
JULHO 25
AGOSTO 26
SETEMBRO 55
OUTUBRO 121
NOVEMBRO 129
DEZEMBRO 193
Para cálculo dos valores utilizou-se os valores para as faixas de consumo de água,
conforme o SEMAE – Piracicaba. Desta forma foi possível fazer o cálculo estimativo da economia
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anual com água, utilizando captação de águas fluviais, conforme dados da Tabela 4, que mostra
a quantidade de metros cúbicos economizados a cada mês.
Tabela 4 - Cálculo dos m3 de água economizados com o sistema de reaproveitamento
MÊS Volume
consumo
mensal
(m3)
Volume
chuva
mensal
(mm)
Área de
captação
(m2)
Volume
capacidade
mensal
captação (m3)
Volume
utilizado de
água não
tratada (m3)
Volume
economizado
(m3)
Volume a ser
pago ao
SEMAE
JANEIRO 21 238 220 41,9 12,6 12,6 8,4
FEVEREIRO 24 194 220 34,1 14,4 14,4 9,6
MARÇO 22 132 220 23,2 13,2 13,2 8,8
ABRIL 25 58 220 10,2 15 15 10
MAIO 26 43 220 7,6 15,6 7,6 18,4
JUNHO 19 41 220 7,2 11,4 7,2 11,8
JULHO 22 25 220 4,4 13,2 4,4 17,6
AGOSTO 24 26 220 4,6 14,4 4,6 19,4
SETEMBRO 20 55 220 9,7 12 9,7 10,3
OUTUBRO 20 121 220 21,3 12 12 8
NOVEMBRO 22 129 220 22,7 13,2 13,2 8,8
DEZEMBRO 26 193 220 34,0 15,6 15,6 10,4
A partir destes dados, foi possível realizar o cálculo em reais (R$) economizado com o
sistema de reaproveitamento, conforme demonstrado na Tabela 5:
Tabela 5 – Valores economizados com o sistema de reaproveitamento
Valor mensal a ser pago sem reaproveitamento (R$)
Valor mensal a ser pago com reaproveitamento(R$)
TOTALECONOMIZADO (R$)
136,08 39,54 96,54
177,90 39,54 138,36
150,20 39,54 110,66
191,84 39,54 152,30
208,32 106,56 101,76
112,40 51,75 60,65
150,20 94,87 55,33
177,90 116,30 61,60
122,14 41,57 80,57
122,14 39,54 82,60
150,20 39,54 110,66
208,32 42,25 166,07
Economia Anual R$ 1.217,10
4.2 Cálculos para viabilidade de instalação de sistema de geração de energia fotovoltaica
A ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) aprovou 6,05% de reajuste nas tarifas
na CPFL Paulista para 2020, elevando a tarifa residencial para R$0,85. (NG SOLAR, 2021)
Na residência de médio/alto padrão em questão, por ter 348,84m2 de construção, 6
aparelhos de condicionadores de ar, piscina, 5 banheiros, 4 chuveiros, eletrodomésticos e
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iluminação, o consumo médio estimado é de 800Kwh por mês. Portanto, o valor economizado
com energia elétrica no primeiro ano será de 800 x 12 x R$ 0,85 = R$ 8160,00.
4.3 Financiamento pela instituição bancária estatal
A construção do imóvel financiada por uma instituição bancária estatal, para a
residência em questão o proprietário fará um empréstimo de uma parte do valor total, sendo
esse de R$ 600.000,00 para a residencial convencional. Apenas 80% do valor total é financiado,
portanto a entrada será de R$120.000,00 e parcelas a partir de R$4.369,33 sempre com valores
decrescentes.
O financiamento da casa com sistemas sustentáveis terá um acréscimo de
R$37.503.01, que é a soma dos custos de implementação dos dois sistemas, portanto o valor
financiando será de R$637.503,01, sendo a entrada de R$127.500,60 e parcelas a partir de
R$4.640,88 com valores decrescentes.
A Tabela 6 apresenta os valores pagos nas primeiras 12 parcelas do financiamento, e
o total pago nesse primeiro ano.
Tabela 6 - Valores das 12 primeiras parcelas do financiamento e total gasto no primeiro ano
4.4 Resumo do investimento e economia financeira
De forma compilada pode-se comentar que: a) O total economizado no ano com tarifas de Água e Energia foi de R$1.217,10 +
R$8.160,00 = RS 9.377,10. b) Para comparação é necessário subtrair do total das parcelas da casa com
sistemas sustentáveis o economizado com água e energia durante o ano, tendo assim um gasto anual de R$ 55.162,55 – R$ 9.377,10 = R$ 45.785,45.
c) Portanto a economia entre parcelas e contas no primeiro ano com os sistemas aplicados será de R$ 52.333,09 – R$ 45.785,45 = R$ 6.547,64.
PARCELA Financiamento convencional (R$)
Financiamento com reuso de água e energia fotovoltaica
(R$)
1 4.369,33 4.640,88
2 4.361,81 4.632,87
3 4.354,27 4.624,88
4 4.346,75 4.616,88
5 4.339,22 4.608,87
6 4.331,68 4.600,88
7 4.324,16 4.592,88
8 4.316,63 4.584,88
9 4.309,10 4.576,88
10 4.301,57 4.568,88
11 4.292,05 4.560,88
12 4.686,52 4.552,89
TOTAL 52.333,09 55.162,55
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5 CONCLUSÃO
Com crescente demanda na área de construções sustentáveis tem–se a necessidade
de implementação de sistemas que além de ecológicos apresentem vantagens econômicas ao
usuário, e nisso a implantação de sistemas de reaproveitamento de águas das chuvas e placas
fotovoltaicas se mostraram viáveis, por serem alternativas que além de reduzir os gastos, são
mais sustentáveis comparadas ao modo padrão de construção.
Assim, pode-se destacar que os objetivos do estudo foram alcançados, já que a
implementação de sistema para coleta e reaproveitamento de água e captação de energia
fotovoltaica, na residência em questão, gera uma receita menor entre parcelas e gastos, a
construção é mais ecologicamente correta e o imóvel tem um valor maior de mercado. Tais
sistemas podem ser implantados em regiões com índices de radiação e pluviosidade
semelhantes aos da região estudada, dimensionando corretamente o sistema para cada caso.
Embora os custos para a implantação dos sistemas elevem em R$ 37.500,01 o valor da
construção, e consequentemente uma entrada do financiamento maior, de R$ 7.500,60, ou seja,
mais cara que a entrada normal da uma residência padrão, porém gerará uma economia anual
de pelo menos R$ 6.547,64. Os gastos com manutenção dos sistemas não foram contabilizados
pois o aumento anual das tarifas de Água e Energia superam os valores da manutenção, e
consequentemente, o sistema se torna ainda mais vantajoso a longo prazo.
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