eficiência energética em edifícios de serviços · 2012-05-15 · • painéis solares...

Eficiência Energética em Edifícios de Serviços

João Hormigo

ORDEM DOS ENGENHEIROS – TEKTÓNICA 11 Maio 2012

ÍNDICE

• ENQUADRAMENTO

• MUDANÇA DO PARADIGMA ENERGÉTICO

• EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

• REABILITAÇÃO SUSTENTÁVEL

• NZED

• ÁGUAS

Enquadramento (1) Ambiental Redução das emissões de CO2 Menor pressão sobre os ecossistemas Tecnológica Desenvolvimento tecnológico Melhoria do comportamento dos edifícios Implementação de sistemas evoluídos de monitorização dos consumos energéticos Financeira Redução de consumos – redução de custos Legislativa Plano de eficiência energética 2011 - Estratégia “Europa 2020” Proposta de directiva da Comissão Europeia de 22/06/2011 sobre efic. energética Directiva 2010/31/EU Dec-leis 78/2006, 79/2006, 80/2006 – Regulamentos SCE, RSECE, RCCTE

Enquadramento (2)

4

Aquecimento Global Escassez de Combustíveis fósseis

Enquadramento (3)

Procura global de energia em crescimento

Enquadramento (4)

A dependência energética europeia é enorme!!!

A UE apenas produz 48% das suas necessidades energéticas

Europa (1)

Partição nos estados membros A dependência energética dos países europeus varia fortemente...

Europa (2)

Mix energético muito variável... PT: Petróleo ~52%, Gás ~18%, Carvão ~11%, Renováveis ~19%

Europa (3)

Mudança de paradigma energético (1)

O aquecimento global, a escassez de combustíveis fósseis e o aumento da procura impõem uma mudança...

10

Primary Energy Demand Buildings Energy End-Use Splits

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Mudança de paradigma energético (2) Edifícios: maiores consumidores de energia Como transformar os edifícios em sistemas mais sustentáveis? • certificação energética - diagnóstico; • melhoria da classe energética; • utilização de materiais e tecnologias sustentáveis; • aumento da eficiência energética: concepção; execução, reabilitação, exploração (planos de manutenção, monitorização, …); • produção de energia por fontes renováveis (solar térmico, solar fotovoltaico, mini eólicas); • sistemas de climatização passiva

Mudança de paradigma energético (3)

Energia – Objectivos da UE: 20-20-20 em 2020

• reduzir as emissões de gases de estufa em 20%, quando comparadas com 1990; • alcançar 20% de utilização de energias renováveis no total do consumo energético; • aumentar a eficiência energética, poupando 20% do consumo energético.

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PORTUGAL: Certificação Energética de Edifícios e QAI

0,5 4,3

21,3

11,7

32,7

14,2

7,7

2,5

5,3

Edifícios existentes 2010 % de CE por Classes (Adene) A+

A

B

B-

C

D

E

F

G

9%

91%

Tipo de edifícios (Adene)

Serviços

Residencial

Edifícios (1)

Melhoria da eficiência energética

• Diagnóstico prospectivo para caracterização do edificado e obtenção da certificação energética: SCE, RCCTE, RSECE.

• “Upgrade” de classe energética: materiais e tecnologias.

• Implementação de sistemas de monitorização e de gestão dos edifícios.

• Melhoria dos planos de manutenção.

• Renováveis (solar térmico, solar fotovoltaico, mini eólicas).

• Sistemas de climatização passiva.

Edifícios (2)

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Rastreio - Certificação Energética e QAI

Legislação em vigor

DL 78/2006

SCE

DL 79/2006

RSECE

DL 80/2006 RCCTE

C.E dividida em 3 fases

79 Edifícios Certificados

B-

B

C

D

E

F

G

4

14

38

14

3

3

2

A 1

EXEMPLOS - EDP

Alcácer do Sal

16

Albufeira Almada

Amadora

Barreiro

Aljustrel Cascais

Castro Marim

Faro – Edif. Antigo

Moura

Peso da Régua

Santiago do Cacém

Seixal

Sto Tirso

Tomar

Fonte Grossa

Valença

Figueira da Foz

Alves Veiga Porto

Castelo Branco

Macedo de Cavaleiros

Pombal

Directiva 2010/31/EU

4ª FASE CE

38 Edifícios certificados

Colónias de Férias: Palmela

Castelo de Bode Árvore

EDP

17

Certificação Energética e QAI - Resumo

Edifícios certificados: 117

desafios e oportunidades…

18

R. Camilo Castelo Branco, 46

CASOS - Upgrade Energético - Certificação Energética e QAI

B A

19

CASOS - Upgrade Energético - Certificação Energética e QAI

B- B

B- C

Coimbra

Setúbal

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Upgrade Energético – Iluminação

Balastros ferromagnéticos Balastros electrónicos

Lâmpadas fluorescentes + eficientes

TL-5 / TL-D Master TL-5 / TL-D Eco Coimbra:

ex: substituição de balastros e de lâmpadas fluorescentes para fluorescentes compactas última geração, LEDS)

LEDS

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CASO - Upgrade Energético – tecnologia e materiais

G B- SEIA

Gás natural, gestão técnica centralizada, isolamento térmico da cobertura, EPS nas fachadas exteriores

Redesenho do Sistema de AVAC – Caldeira a gás natural

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• Certificação Energética e QAI 2010/31/EU exemplos de upgrade de certificação energética

Classe Medidas Redução consumo

[kWh]

Poupança na factura

[€/ano]

Red. custo manutenção

[€/ano]

Custo estimado

[€]

Amortização investimento

[anos]

Caldas da Rainha

D →C Iluminação:

TLD+ B.FM → TL5 + B.E ≈ 30,5 ≈ 10500 ≈ 1200 ≈ 60 k ≈ 5

Cantanhede D →C Iluminação:

TLD+ B.FM → TL5 + B.E ≈ 3,9 ≈ 1500 ≈ 500 ≈ 13 k ≈ 6,5

Carenque, Amadora


TLD+ B.FM → TL5 + B.E ≈ 6,7 ≈ 2300 ≈ 900 ≈ 16 k ≈ 5

Covilhã D →C Iluminação:

TLD+ B.FM → TL5 + B.E ≈ 2,2 ≈ 800 ≈ 1600 ≈ 4 k ≈ 2

Loures, 4 de Outubro


TLD+ B.FM → TL5 + B.E ≈ 16,8 ≈ 6000 ≈ 3200 ≈ 60 k ≈ 6,5

Seia, Ed. Formação

D →B Iluminação:

TLD+ B.FM → TL5 + B.E ≈ 8,7 ≈ 3000 ≈ 1300 ≈ 21 k ≈ 5

Sintra D →C Iluminação:

TLD+ B.FM → TL5 + B.E ≈ 4,9 ≈ 1700 ≈ 600 ≈ 15 k ≈ 6,5

Beja, Ed. S. Comerciais

F →C

Civil: janelas de vidro duplo+ corte térmico AVAC: Split → VRV

(S.Centralizado)

≈17

≈ 7000 ≈ 6500 ≈ 75 k ≈ 5,5

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Gestão Técnica Centralizada

Horário de funcionamento

Estado do Sistema

GTC

Monitorização

Iluminação e tomadas

Outros Sistemas: Geradores, UPS, DC,

Baterias, etc.

GTC - instalada nos edifícios principais.

Horário de funcionamento Ajuste de temperaturas

AVAC

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Sistema de Gestão Inteligente de Edifícios (1ª geração), em paralelo com a GTC

GIE

(em paralelo com a GTC)

Energia eléctrica (por piso)

Água (por edifício)

Monitorização de consumos

Sistema de detecção de presenças, com desligar automático de iluminação (sala

de reuniões)

Divulgação de consumos por piso e edifício em tempo real via web (intranet,

internet, TV interna)

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Sistema de Gestão Inteligente de Edifícios

1ª FASE

Projecto Piloto

2 EDIFÍCIOS

CONCLUÍDO

2ª FASE

EDIFÍCIOS RELEVANTES

5 EDIFÍCIOS

CONCLUÍDO

Redução de ≈ 25% dos consumos

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Sistema de Gestão inteligente centralizada LAY OUT GERAL DE APRESENTAÇÃO EM ECRAN

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Participação com a FEUP no iSERV - programa Europeu de monitorização de consumos de AVAC. Principal objectivo - avaliação e eventual redesenho das directivas da Comissão Europeia sobre comportamento térmico de edifícios.

Consumos do AVAC: Chillers, VRV’s e UTA’s

Monitorização de consumos – sistemas de 2ª geração - circuitos de AVAC

Programa iSERV

Reabilitação sustentável

• Materias recicláveis e de mínima pegada ecológica • Arquitectura e Engenharia (Concepção): Fachadas Sombreamentos Isolamentos térmicos – Coberturas e fachadas Vidros de corte térmico • Reabilitação dos sistemas de climatização (Exploração) • Electrodomésticos de baixo consumo e alta eficiência • Domótica • (Reabilitação anti-sísmica)

Arquitectura

Before and after – Factor 10 reduction in energy consumption down to Passivhouse levels, Tevesstrasse Frankfurt, Germany

230 kwh/m²/Ab for heating

17,5 kwh/m²/Ab for heating

CASOS - Reabilitação sustentável

Edifício Serviços Laranjeiro


Impermeabilização e isolamento térmico de terraços, tratamento de fachadas.

ED. SEIA: AVAC (central a gás natural), REVESTIMENTO FACHADAS, GESTÃO CENTRALIZADA, ISOLAMENTO COBERTURA, ACÚSTICA.


ED. SEIA: AVAC (deficiente localização da exaustão – minimizada com chaminés de exaustão, contudo insuficiente para conforto de Inverno)


ED. SEIA - AVAC - conforto de Inverno garantido por central a gás natural


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Produção - Solar Térmico

Instalação de Colectores Solares Térmicos (EDP – plano para os edifícios com piquetes e balneários); Instalado em 10 edifícios – Plano concluído.

New Trends

• NZEB – nearly zero energy buildings. • Arrefecimento passivo: Evaporative cooling Buried pipes Phase shifters • Painéis solares fotovoltaicos nova geração. • Novas tecnologias de isolamento, etc. •Aproveitamento das águas cinzentas e das águas pluviais. • Aproveitamento das águas quentes dos duches.

A produção de energia no edifício por fontes renováveis deve igualar a energia consumida pelo edifício.

Directiva 2010/31/EU

Luminance renderings – clear sky conditions

Luminance renderings – overcast sky conditions

Casa do Futuro – Ragensburg Alemanha NZEB

Passive Cooling Systems

SUMMER NIGHT - SECTION D

Noite de Verão (unfolded patio)

SUMMER NIGHT - SECTION F

Noite de Verão (folded patio)

1. Cross ventilation

EXTERIOR INCOMING AIR GREENHOUSE/EXTERIOR OUTGOING AIR

AIR MOVEMENT THROUGH TECHNICAL FLOOR

Passive Cooling Systems 2. Sistemas de armazenamento térmico

ENERGY AND TEMPERATURE STORAGE

-DENSE MATERIALS: e.g. CERAMIC FLOORING. (sensible heat)

-PHASE CHANGING Materials (PCMs) (latent heat)

phase change materials that melt and solidify at room temperature

Passive Cooling Systems 2. Sistemas de armazenamento térmico

Passive Cooling Systems 3. Evaporative Cooling Systems

Direct evaporative cooler

Passive Downdraft Evaporative cooling

Painéis Fotovoltaicos - PV

Painéis - estão em profunda evolução, pois o silício aumentou enormemente de preço: 1) camadas mais finas de silício; 2) 2ª geração com utilização de novos materais CIGS (Copper, Indium,

Gallium, and Selenium): filmes finos, + baratos , + versáteis (mas levantam problemas ambientais).

3) 3ª geração – polímeros orgânicos fotovoltaicos condutores.

• os semicondutores CIGS são filmes finos que são literalmente depositados sobre um suporte.

Konarka

Power Plastic Solar Panels

Konarka’s film-and-ink lightweight solar panels Building Integrated Photovoltaic (BIPV)

Montagens de PV NA COBERTURA

NO ALPENDRE

NA COBERTURA (QUASE IMPERCEPTÍVEL) hab. unifamiliar - 10 a 12 000 € - 10 anos

Mini-eólicas

Philippe Starck - 1kW

Piloto EDP

TURBAN 2.5 kW - LNEG

Águas - cinzentas e pluviais

• Águas cinzentas – águas residuais provenientes das canalizações de outros locais que não as sanitas, como por exemplo: chuveiros, lavatórios e bancas.

Dependendo do tipo de utilização, as águas cinzentas requerem menos tratamentos que as águas negras e contêm menos agentes patogénicos.

As águas cinzentas, tratadas, podem ser reutilizadas para descargas de autoclismos, lavagem de roupas e em rega de jardins. (Fonte:http://www.greenhouse.gov.au)

• Águas pluviais – recolha e utilização para chuveiros, lavatórios, bancas e rega.

Águas pluviais

Águas cinzentas

(Fonte:http://www.greenhouse.gov.au)

Zypho - Prémio EDP Inovação Richard Branson - Sistema que aproveita a energia térmica da água quente do duche escoada para a

rede de esgotos, de modo a pré-aquecer a água fria da rede. Piloto em instalação em 3 edifícios

Aproveitamento das águas quentes dos duches (1)

Aproveitamento das águas quentes dos duches (2)

Grato pela atenção! João Hormigo [email protected] (+ 351 938190048)

mailto:[email protected]

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