USO RACIONAL DE ENERGIA: Sistema de ar condicionado em edifcios de escritrios de grande porte

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ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

PNV 2110 – INTRODUÇÃO À ENGENHARIA

USO RACIONAL DE ENERGIA:

Sistema de ar condicionado em edifícios de escritórios de grande porte

12 DE JUNHO DE 2008

SÃO PAULO - SP

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

PNV 2110 – INTRODUÇÃO À ENGENHARIA

USO RACIONAL DE ENERGIA:

Sistema de ar condicionado em edifícios de escritórios de grande porte

Grupo 5 e 7 – Turma 7

Fabrízia Soares Melo – 6482510

Francisco Caio Lima Paiva –  5992344

Luiz Felipe Malta Fernandes – 5436840

Maria Luisa Cantadori – 6482566

Maria Cecília Piseta de Oliveira – 6482545  

Rafael Augusto Modenez Mota – 6520092

Salomão Soares – 6482674    

12 DE JUNHO DE 2008

SÃO PAULO - SP

Sumário

Sumário        

Introdução        

Levantamento de Dados        

Análise dos Dados        

Definição do Problema        

Alternativas de Solução        

Definição dos critérios de avaliação        

Determinação dos méritos para os critérios        

Escolha da solução        

  • A1 - Insuflamento pelo piso

  • A2 - Termostatos

Referências bibliográficas        27


Introdução

As fontes de energia são de extrema importância na evolução da sociedade humana. Fazendo um passeio desde a primeira fonte, o fogo, até as mais recentes e modernas, como a solar e a eólica, verifica-se que as formas de energia norteiam a História.

Nos últimos séculos, intensificou-se o uso de fontes de energia como o petróleo e o carvão mineral (que são não-renováveis e bastante poluidoras do meio ambiente), e também da energia hidráulica, produzida através das usinas hidrelétricas, que causam muitos impactos ao meio físico e ao humano. Por isso, nos últimos tempos, a sociedade passou a se preocupar mais com a racionalização desse bem, em vista de três objetivos principais: diminuição de gastos, redução da possibilidade de esgotamento energético no futuro e menores impactos ao meio ambiente.

A preocupação com a racionalização levou à busca por fontes de energia limpas e renováveis. Nesse cenário, o Brasil assume uma posição de destaque: 45,1% da oferta interna de energia é constituída por fontes renováveis [BEN, 2007], além disso, há um interesse crescente pelo uso da biomassa não só em território nacional, como no mundo. Mesmo assim, o uso de fontes não renováveis ainda é elevado, e a oferta de energia pode não suprir as necessidades do país, pois, dependendo do crescimento da demanda, o risco de um novo racionamento de energia varia de 6.0% para o ano de 2009 e 8.5% para o ano de 2010 a 10.0% em 2009 e 12.5% em 2010 [Instituto Acende Brasil, 2008].

Diante de todos esses problemas, uma solução única torna-se quase impossível, e, portanto, é necessário um conjunto de medidas que, juntas, levem a uma possível saída. Nesse trabalho, pretende-se focar a atenção na importância do uso racional de energia em edifícios de escritórios de grande porte, em particular no que concerne ao sistema de condicionamento do ar.

O consumo de energia elétrica do setor comercial representa 22.0% do total da nação [BEN, 2007], do qual os grandes edifícios de escritórios representam uma parcela significativa. Assim, medidas que levem ao uso eficiente de energia nesse segmento podem resultar em uma diminuição expressiva do consumo energético no país. As medidas mais eficientes nesse sentido são obtidas quando há uma preocupação desde a fase de projeto básico do edifício, no qual a melhoria do potencial de conservação de energia é da ordem de 40 a 50% [ALUCCI, 1992]. Na etapa de ocupação, essa melhoria é de 10 a 20% [ORSTEIN & ROMERO, 1992]. Nesse trabalho, as alternativas para a melhoria da eficiência energética serão principalmente direcionadas à etapa de ocupação.

No contexto dos edifícios comerciais de escritórios, o sistema de ar condicionado representa 34.0% do consumo desagregado de uso final de energia [ROMERO, 1997], o que mostra a importância de uma busca de alternativas para a melhoria do sistema. Além do elevado consumo de energia, é preciso destacar que o uso ineficiente do sistema acarreta também num desconforto para aqueles que trabalham nos escritórios. Esse tipo de problema também é preocupação relevante nesse trabalho.

Finalizando, também serão apresentados alguns projetos recentes ou que ainda estão em fase experimental, mas que têm grande potencial para melhorar a eficiência energética dos escritórios, desde a fase de projeto até o isolamento térmico e melhoria do próprio sistema de ar condicionado.


Levantamento de Dados

Visitou-se o Edifício Sede do Ministério da Fazenda em São Paulo, situado na Av. Prestes Maia, 733, Bairro da Luz, no dia 02/04/2008.

Como resultado da visita, constatou-se que o sistema de ar condicionado é central, e que funciona, atendendo a todos os andares do prédio, das 8h às 20h.  No entanto, não há controle da temperatura e funcionamento do sistema em cada sala: isso é feito manualmente por técnicos especializados, os únicos com acesso à sala de controle. Além disso, segundo funcionários do escritório, a manutenção é periódica. Isso evita o mau funcionamento do aparelho, que implicaria em maior consumo de energia, maior gasto com manutenção e uma baixa na qualidade do ar no ambiente.

Quanto às instalações do prédio, foi notório o predomínio de cores escuras no local de trabalho, como pisos e paredes de granito e também a utilização de lâmpadas fluorescentes em grande quantidade, pois a estrutura e localização do edifício não favorecem a iluminação natural. Apesar de serem consideradas frias, juntamente com os vários aparelhos eletrônicos e funcionários, estas lâmpadas acabam funcionando como dissipadores de calor, exigindo uma maior potência do aparelho de ar condicionado.  

Levando em conta que janelas são as grandes responsáveis pela troca de calor com o ambiente, foi observado se havia nos vidros algum tipo de isolante como “InsulFilm”, o que não se verificou. Por outro lado, existem persianas que, de certa forma, amenizam a troca de calor com o meio externo.

 É preciso ressaltar que a localização do Ministério da Fazenda é desfavorável, pois se situa em uma área com grande concentração de prédios, dificultando a circulação de ar e facilitando a formação de ilhas de calor na região. Para amenizar esse problema, existem ventiladores de coluna que garantem a renovação do ar nos escritórios.

Visitou-se também outro prédio comercial, de nome Edifício Centro Comercial Luiz Antônio, localizado na Rua Brigadeiro Luiz Antônio, nº 2344. A visita ocorreu às 17h20min do dia 15/04/2008. O sistema de refrigeração do prédio consiste em aparelhos de ar-condicionado de parede comuns localizados um em cada escritório. Eles ficam ligados durante todo o dia, sendo desligados no fim do expediente, mais ou menos às 18h. Quando há algum problema técnico nos aparelhos, há uma pessoa responsável pelo conserto. Além disso, observou-se que a maioria das janelas envidraçadas não possui película que diminua a absorção da energia solar.

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Embora tenham sido visitados os dois edifícios, este relatório se propõe a solucionar o problema de gasto de energia apenas no Edifício Sede do Ministério da Fazenda.


Análise dos Dados

O sistema central de ar-condicionado do Edifício do Ministério da Fazenda apresenta a vantagem de evitar certos tipos de desperdício, como por exemplo, o de alguém esquecer o aparelho ligado à noite, ou exigir uma temperatura menor que a de conforto térmico, levando a um consumo de energia desnecessário.

O fato de não haver um controle de temperatura e funcionamento em cada sala acaba dificultando as condições de ...

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