Auditoria energética do Casino e Hotel de Chaves

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Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro

Auditoria Energética do Casino e Hotel de Chaves

Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica

Autor: Helóisa Marina Contreiras da Conceição

Orientador: Professor Doutor Amadeu Duarte da Silva Borges

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Agradecimentos

Ao Pai, à Mãe e ao Mano obrigada por Tudo, sem eles não estaria neste patamar tão elevado. Obrigada pela ajuda, pelo incentivo e sobretudo pela paciência e compreensão.

À avó, obrigada por carregares comigo o fardo destes 6 longos anos.

A ti, Berrelas, um infinito e inigualável obrigada.

À Gisela, por estimular o meu interesse e conhecimento nesta área, obrigada pelo precioso tempo que disponibilizou para me cultivar.

Ao Professor Amadeu, agradeço do fundo do coração a paciência, a compreensão e a disponibilidade manifestada e ao longo deste trabalho. Acima de tudo, obrigada por continuar a acompanhar-me nesta jornada final.

Ao Engenheiro Vítor Castelo, pela informação facultada, sem a ajuda dele não seria possível a realização deste trabalho.

À Ana Catarina, ao Filipe Sá, à Ana Rosa e à Cristiana, obrigada pela companhia e ajuda concebida ao longo deste trabalho.

Aos meus amigos que me aliviaram a massa cinzenta e que mesmo em modo aleatório cumpriram com a sua função fazendo a companhia que necessitei.

O apoio de todos, a disponibilidade manifestada e a confiança depositada contribuíram decisivamente para que este trabalho tenha chegado a bom porto. Agradeço, ainda, o apoio e os incentivos constantes ao longo de todo o Mestrado.

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iii

Resumo

Uma vez que a Certificação Energética e Qualidade do Ar Interior se tornou obrigatória, desde Janeiro de 2009, para todos os edifícios novos e existentes, pretende-se com esta dispretende-sertação a elaboração de uma auditoria energética no âmbito do SCE (Sistema Nacional de Certificação Energética) do Hotel e Casino de Chaves. A auditoria energética vai incidir sobre a concepção e o estado das instalações. A partir daqui procede-se à recolha de todos os elementos necessários para a realização de um plano de acções de melhoria.

O caso de estudo realiza-se à luz da regulamentação térmica de edifícios REH (Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação) com a finalidade de identificar medidas conducentes à redução de custos através da análise da facturação energética .

As acções de melhoria recaem sobre sistemas de iluminação Led e sobre as energias renováveis. Aborda-se o contributo da biomassa e dos sistemas solares térmicos para o aquecimento de águas.

Concluiu-se que a aplicação das acções de melhoria apresentadas visa a redução da facturação energética bem como um melhor desempenho energético.

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v

Abstract

Since the Energy Certification and Indoor Air Quality became mandatory from January 2009 for all new and existing buildings, it is intended with this project the development of an energy audit under the SCE (National Energy Certification )Hotel and Casino Chaves. The energy audit will focus on the design and the condition of the premises. From here proceed to the collection of all the elements necessary for the realization of a rationalization plan of energy consumption.

The case study takes place on the basis of the thermal buildings regulations REH (Energy Performance Regulation of Residential Buildings) aiming the identification of enabling actions for reducing costs through analysis of energy billing.

Improvement actions are focused on the led illumination system and renewable energy. The contribution of biomass and solar thermal systems for water heating is considered.

It was concluded that the use of adequate improvement actions aimed at reducing energy billing and improved energy performance.

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Índice

Índice de figuras ... xi

Índice de tabelas ... xiii

1 Introdução... 1

1.1 Enquadramento ... 1

1.2 Auditoria Energética ... 3

1.2.1 Definição e Objectivos ... 3

1.3 Tipos de Auditorias ... 4

1.4 Legislação utilizada na realização da auditoria energética ... 5

1.4.1 SCE ... 5 1.4.2 REH ... 7 1.4.3 RECS ... 11 1.5 Objectivos ... 14 1.6 Estrutura da dissertação ... 15 1.6.1 Auditoria ... 15

2 Método de cálculo para as necessidades energéticas ... 19

2.1 Método de cálculo das necessidades de aquecimento (Nic) ... 19

2.2 Método de cálculo das necessidades de arrefecimento (Nvc) ... 26

2.3 Método de cálculo das necessidades de águas quentes sanitárias (Nac) ... 30

2.4 Método de cálculo das necessidades de energia primária (Ntc) ... 31

2.5 Necessidades Energéticas de Energia Primária - Requisitos Mínimos ... 32

2.6 Despacho (extrato) N.º 15793-E/2013 de 3 de Dezembro ... 33

2.6.1 Regras de simplificação a utilizar nos edifícios sujeitos a grandes intervenções, bem como existentes. ... 33

2.6.2 - Envolvente ... 33

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3.1 Descrição do Edifício ... 39

3.2 Caracterização do Edifício ... 39

3.3 Satisfação dos requisitos mínimos de qualidade da envolvente ... 42

3.4 Espaços não úteis ... 43

3.5 Área útil de pavimento ... 51

3.6 Pé direito ... 52

3.7 Caracterização das Soluções Construtivas ... 53

3.7.1 Envolvente opaca ... 53

3.7.2 Envidraçados ... 54

3.7.3 Pontes térmicas lineares... 56

3.7.4 Inércia térmica ... 57

3.8 Ventilação Mecânica ... 58

3.9 Descrição dos equipamentos ... 59

3.10 Aquecimento / Arrefecimento ... 61

3.11 Iluminação ... 63

3.12 Classificação Energética ... 66

4 Propostas de acções de melhoria ... 69

4.1 Acção de melhoria 1 – Substituição dos sistemas de iluminação por tecnologia led………. ... 70

4.2 Acção de melhoria 2 – Substituição das 3 Caldeiras a Gás Natural para Biomassa ... 80

4.3 Acção de melhoria 3 – Substituição de uma Caldeira a Gás Natural para Biomassa ... 83

4.4 Acção de melhoria 4 – Implementação de Sistema de Colectores Solares para AQS……….. ... 84

4.5 Acções de melhoria conjugadas ... 86

5 Conclusões ... 87

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ANEXOS……….93

ANEXO A – Marcação das envolventes (CD)………....94

ANEXO B – Cálculo da área útil de pavimento e pé direito médio………...…….95

ANEXO C- Cálculo da envolvente exterior e interior………...………….96

ANEXO D- Listagem Centrais Tratamento de Ar ……….……….….100

ANEXO E- Cálculos da substituição das caldeiras …….………...102

ANEXO F – Cálculos da implementação de Painéis Solares para AQS …………...104

ANEXO G – Fichas Regulamentares – Acção Inicial ………...107

ANEXO H- Fichas Regulamentares – Acção de melhoria 1………...112

ANEXO I- Fichas Regulamentares – Acção de melhoria 2………...119

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Índice de figuras

Figura 1 – Novo enquadramento legislativo... 6

Figura 2 – Requisitos energéticos- Necessidades energéticas. ... 9

Figura 3 – Transposição para um só documento ... 11

Figura 4 – Requisitos Mínimos Energéticos. ... 32

Figura 5 – Localização aérea do edifício. ... 41

Figura 6 – Fachada principal da fracção em estudo. ... 41

Figura 7 – Legenda marcação das envolventes, pavimentos e coberturas. ... 43

Figura 8 – Marcação das envolventes do piso -3 e -2. ... 44

Figura 9 – Marcação das envolventes do piso -1. ... 44

Figura 10 – Marcação das envolventes do piso 0. ... 45

Figura 13– Marcação das envolventes do piso 3. ... 46

Figura 14– Marcação do pavimento do piso -1. ... 47

Figura 15 – Marcação do pavimento do piso 0. ... 47

Figura 16 – Marcação do pavimento do piso 2. ... 48

Figura 17 – Marcação da cobertura piso -2. ... 48

Figura 18 – Marcação da cobertura piso -1. ... 49

Figura 19 – Marcação da cobertura piso 0. ... 49

Figura 20 – Marcação da cobertura piso 1 ... 50

Figura 21 – Marcação da cobertura piso 4. ... 50

Figura 22 – Aparelho de medição laser. ... 52

Figura 23 - Consumo mensal de energia eléctrica em kWh. ... 59

Figura 24 - Consumo mensal de gás natural, em kWh. ... 60

Figura 25 - Caldeira instalada. ... 61

Figura 26 –Chiller instalado. ... 62

Figura 27 – Contabilização da iluminação da fracção em estudo. ... 63

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Índice de tabelas

Tabela 1 – Fracção envidraçada para diferentes tipos de caixilharia. ... 24

Tabela 2 – Valor das resistências térmicas superficiais. ... 25

Tabela 3 – Classe de inércia térmica. ... 26

Tabela 4 – Fracção envidraçada, Fg. ... 28

Tabela 5 – Fracção de tempo em que os dispositivos de protecção solar móveis se encontram totalmente activados. ... 29

Tabela 6 – Número convencional de ocupantes em função da tipologia da fracção autónoma. ... 30

Tabela 7 – Valores do produto Fs.Fg na estação de aquecimento. ... 35

Tabela 8 – Valores do produto Fs.Fg na estação de arrefecimento. ... 36

Tabela 9 –. Identificação do Edifício... 40

Tabela 10 – Caracterização do Edifício. ... 40

Tabela 11 – Coeficientes de transmissão térmica superficiais máximos admissíveis de elementos opacos, Umáx (W/(m2.0C). ... 42

Tabela 12- Área útil em m2... 51

Tabela 13 - Dados relativos aos vãos envidraçados. ... 55

Tabela 14 – Pontes térmicas lineares. ... 56

Tabela 15 – Descrição dos equipamentos... 59

Tabela 16 – Descrição da iluminação existente... 64

Tabela 21 – Consumos energéticos. ... 66

Tabela 22 – Proposta de melhoria face à iluminação actual. ... 70

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Tabela 40 – Dados da caldeira inicial. ... 80

Tabela 41 – Dados da caldeira proposta. ... 80

Tabela 42 – Investimento da proposta atribuída ... 81

Tabela 43 – Viabilidade económica do investimento. ... 81

Tabela 44 – Dados referentes à acção de melhoria 3. ... 83

Tabela 45 – Dados relativos à acção de melhoria 4. ... 84

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1 Introdução

1.1 Enquadramento

O consumo de energia a nível mundial tem tido um aumento progressivo e consequentemente aumenta também a emissão de GEE (Gases de Efeito de Estufa), causando o aquecimento global e originando alterações climáticas. Estes factos deram impulso para a constituição do Protocolo de Quioto. Protocolo este que visa a redução da emissão de gases que agravam o efeito de estufa e propõe aos países membros a redução da emissão de GEE. Cada país signatário do Protocolo é obrigado a tomar medidas políticas para diminuir a emissão destes gases no seu território. Estas medidas foram implementadas pelo Parlamento Europeu e Concelho, resolução 2010/31/CE que apresenta os seguintes objectivos e motivações: Aumentar a Eficiência Energética nos Edifícios que são responsáveis por cerca de 40 % dos consumos a nível Europeu. Em Portugal quase um terço da energia final é consumida nos edifícios (UE, 2010).

Outro objectivo é reduzir a dependência energética externa da União Europeia e as consequentes emissões de GEE, tal como proteger e informar melhor a população. Para garantir os objectivos de sustentabilidade energética da União Europeia (UE) o nosso país criou uma Estratégia Nacional de Energia (ENE), onde surge o chamado pacote 20-20-20 que consiste em reduzir 20 % das emissões de GEE, elevar 20 % a quota parte das energias renováveis no consumo de energia e aumentar 20 % a eficiência energética até ao ano de 2020 (Ministério da Economia da Invação e do Desenvolvimento, 2014) .

Portugal, fazendo parte dos países signatários do protocolo de Quioto, criou algumas políticas para reduzir as emissões de GEE e reduzir a dependência energética exterior. Destas medidas salienta-se o Programa para a Eficiência Energética em Edifícios, do qual surgiu o Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios (SCE) que abrange dois regulamentos: o RSECE e o RCCTE. Estes regulamentos dão a conhecer os parâmetros que os edifícios novos e existentes devem preencher. É imposto por estes regulamentos um limite de consumo energético anual.

Houve, no entanto, uma actualização referente à certificação energética onde a utilização de energia nos edifícios passa a ser regulada pelo Sistema de Certificação

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Energética dos Edifícios (SCE), Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH) e o Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Comércio e Serviços (RECS) que actualizam o SCE, o RSECE (Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios) e o RCCTE (Regulamento das Características do Comportamento Térmico dos Edifícios). Assim, com a transposição para a legislação nacional da nova Directiva Europeia relativamente ao desempenho energéticos dos edifícios assegura a revisão da legislação já existente, reforçada em melhorias ao nível da sistematização e âmbito de aplicação integrando num único diploma (Decreto-Lei 118/2013) o SCE, o REH e o RECS.

No que diz respeito ao RECS, a nova revisão obrigou à definição de novos requisitos e de metodologias para avaliação de desempenho energético dos edifícios, que se baseiam em quatro pontos:

• O Comportamento térmico; • A eficiência dos sistemas; • A instalação;

• A condução e a manutenção de sistemas térmicos.

São ainda também definidos requisitos específicos para novos edifícios, edifícios sujeitos a grandes intervenções e edifícios existentes.

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3 1.2 Auditoria Energética

1.2.1 Definição e Objectivos

Uma Auditoria Energética aborda todos os aspectos que estejam relacionados com o uso da energia com a finalidade de encontrar oportunidades de racionalização energéticas, utilizando medidas com viabilidade técnico-económica.

Os objectivos gerais de uma auditoria são:

• Levantamento das características dimensionais e soluções construtivas • Levantamento das características dos sistemas energéticos instalados;

• Identificar e quantificar as possíveis áreas onde as economias de energia (aquecimento, arrefecimento, iluminação, equipamentos, outros.) são viáveis, como resultado das situações/anomalias detectadas e medições efectuadas;

•

Definir intervenções com viabilidade técnico-económica, que conduzam ao aumento da eficiência energética e/ou à redução da factura energética (Macrotec, 2014).

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4 1.3 Tipos de Auditorias

Existem dois tipos fundamentais de auditorias energéticas, auditorias simples e completas:

As auditorias simples baseiam-se na facturação dos consumos existentes referentes aos diferentes tipos de energia e de água. No sector dos edifícios estas auditorias são complementadas utilizando curvas de consumo aplicadas ao consumo global e medição pontual de condições interiores. Nos edifícios uma auditoria simples estabelece o consumo específico ou o Índice de Eficiência Energética (IEE), que pode ser comparado com valores de consumo padrão. Já no caso do sector da indústria, estas auditorias baseiam-se na informação dos consumos existentes em complemento com as características dos equipamentos principais e horas de funcionamento. Assim, uma auditoria simples estabelece os coeficientes de consumo energético que serão comparados com valores limites estabelecidos pelo RGCE (Regulamento de Gestão do Consumo de Energia).

Utilizar uma auditoria simples será suficiente para cumprir a legislação, no entanto em grande parte dos casos não será suficiente para chegar à melhor solução técnico-económica. A dimensão da empresa e os custos associados justificarão a realização de auditorias simples. A curta duração e o custo reduzido são vantagens para a escolha destas auditorias.

Auditorias completas

As auditorias completas requerem um conhecimento prévio do tipo de edifício ou industria que será analisado, pois o número e o tipo de medições a realizar é variável. Desta forma, estas auditorias incluem a medição das condições da envolvente, a medição das condições interiores e exteriores, a medição desagregada do consumo por equipamentos ou grupos de equipamentos e a medição do consumo por áreas.

A medição varia mediante o equipamento disponível e o edifício em análise. Não farão parte destas auditorias os edifícios ou industrias que tenham um sistema de

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5

gestão com informação detalhada sobre as condições de funcionamento dos diversos equipamentos e condições do ar.

Antes de realizar a escolha entre uma auditoria simples e uma auditoria completa é necessário ter em atenção a qualidade dos resultados e ser previamente analisada a dimensão dos custos e a energia envolvida (Auditorias Energéticas, 2014).

1.4 Legislação utilizada na realização da auditoria energética

1.4.1 SCE

O Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios (SCE) provem de uma directiva implementada nos diversos Estado-Membros da União Europeia e é um instrumento de política energética. Contribui para o crescente destaque sobre os temas relacionados com eficiência energética e utilização de energia renovável nos edifícios. É importante também para aumentar a proximidade entre as políticas de eficiência energética, os cidadãos e os agentes de mercado.

O principal objectivo deste sistema é a promoção de melhores desempenhos energéticos nos edifícios em função das condições climatéricas externas, das exigências em matéria de clima interior e da rentabilidade económica.

O Decreto-Lei n.º 118/2013, de 20.08., transpõe a Directiva n.º 2010/31/UE do Parlamento e do Conselho, de 19.05.2010, relativa ao desempenho energético dos edifícios.

Com a entrada em vigor deste Decreto-Lei são revogados os seguintes diplomas: DL n.º 78/2006, de 4.04, DL n.º 79/2006 (RSECE), de 4 de Abril e DL n.º 80/2006 (RCCTE), de 4.04. O Decreto-Lei n.º 118/2013 entrou em vigor em 1 de Dezembro de 2013 com algumas melhorias ao nível da sistematização e âmbito de aplicação ao associar num único diploma, o Sistema de Certificação Energética dos Edifícios (SCE), que por sua vez integra o Regulamento do Desempenho Energético Dos Edifícios De Habitação (REH) e o Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Comércio e Serviços (RECS). (Novo Regime Jurídico CEE E QAI, 2014)

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6

A Directiva n.º 2010/31/UE tem como objectivo obrigar os países membro da UE a conhecer o consumo energético dos edifícios e reduzi-lo. Uma vez que se estima que 40 % da energia consumida na Europa é consumida pelos edifícios e mais de 50 % deste consumo pode ser reduzido com a implementação de medidas de eficiência energética. Desta forma é importante a aplicação de uma metodologia de cálculo do desempenho energético dos edifícios.

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7 1.4.2 REH

Em Portugal o primeiro Regulamento para o Comportamento Térmico de Edifícios (RCCTE) surgiu com a Decreto de Lei 40/90 de 6 de Fevereiro. Este regulamento de 1990 foi o pioneiro na Europa impondo os requisitos mínimos do sombreamento e estabelecendo coeficientes de transmissão térmica máximos que objectivam a minimização da condensação interior. O primeiro RCCTE conduziu ao recurso do isolamento térmico na construção só que com a evolução do mercado as soluções de uso iam para além das exigências regulamentares. Posto isto, a revisão do RCCTE substituiu integralmente o primeiro regulamento com Decreto de Lei 80/2006 de 4 de Abril.

Posteriormente, o Estado promoveu, com forte dinamismo, a eficiência energética dos edifícios e aprofundou uma nova experiência, que se traduziu não só na eficácia do sistema de certificação energética, mas também no diagnóstico dos aspectos cuja aplicação prática se revelou susceptível de melhoria. Revogado o Decreto de Lei 80/2006 de 4 de Abril, deu entrada em 2013, o Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH) pelo Decreto de Lei 118/2013 de 20 de Agosto.

O REH estabelece os requisitos para os edifícios de habitação, novos ou sujeitos a intervenções, bem como os parâmetros e metodologias de caracterização do desempenho energético, em condições nominais, de todos os edifícios de habitação e dos seus sistemas técnicos, no sentido de promover a melhoria do respectivo comportamento térmico, a eficiência dos seus sistemas técnicos e a minimização do risco de ocorrência de condensações superficiais nos elementos da envolvente (DL118/2013 de 20 de Agosto – Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios, 2013) .

O REH aplica-se a edifícios destinados à habitação, em situações como projectos e construção de edifícios novos, tal como, a grandes intervenções na envolvente ou nos sistemas técnicos de edifícios existentes. Aplica-se também à avaliação energética dos edifícios novos, sujeitos a grande intervenção e existentes, no âmbito do SCE.

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As alterações mais relevantes reflectiram-se a nível do zoneamento e parâmetros climáticos, nos requisitos de comportamento térmico e também nos requisitos da eficiência dos sistemas técnicos.

A aplicação do REH deve ser verificada no caso de edifícios de habitação unifamiliares, para a totalidade do edifício e também no caso de edifícios de habitação multifamiliares, para cada fracção constituída ou, em edifícios em projecto ou em construção. Excluem-se do âmbito de aplicação do REH os edifícios não destinados a habitação.

O REH é então certificado energético em forma de documento que tem como objectivo quantificar o desempenho energético dos edifícios ou fracção autónoma, baseando-se numa escala de classificação de A+ a G tal como existe para alguns electrodomésticos. Este certificado tem validade de 10 anos e tornou-se obrigatório desde 1 de Janeiro de 2009. A ausência deste certificado pode levar os proprietários singulares a pagar uma coima entre 250 € e 3740,00 € e para proprietários colectivos entre 2500 € a 44.981,81 €.

Ao estarmos perante um projecto de REH é necessário seguir alguns passos para a sua realização. Numa fase inicial vamos analisar o projecto de arquitectura de todo o edifício e identificar a fracção autónoma e as suas bases de cálculo. Depois procedemos à identificação dos locais aquecidos, calcula-se o btr e delimita-se as envolventes apontando as suas características. É necessário também a medição das envolventes e o cálculo da inércia térmica e dos vãos envidraçados.

Posteriormente faz-se a verificação dos requisitos mínimos:

• Características dos vãos envidraçados e das protecções solares;

• Cálculo das necessidades de energia útil para aquecimento, arrefecimento e produção de AQS (Águas Quentes Sanitárias) recorrendo ao uso do programa Solterm;

• Características dos equipamentos;

• Cálculo das necessidades de energia primárias e classificação energética. É necessário também calcular:

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9

N

_tc

≤

N

_t

N

_ic

≤ N

_i

N

_vc

≤ N

_v

• A área útil do pavimento; • O pé direito;

• A área dos envidraçados, paredes, coberturas; área das pontes térmicas planas; • Pontes térmicas lineares;

• Ventilação;

• O coeficiente de transmissão térmica.

O cálculo dos requisitos energéticos tem de verificar as seguintes limitações: as necessidades energéticas de arrefecimento (Nic) também aquecimento (Nvc) que têm de ser inferiores ao valor máximo admissível dessas mesmas necessidades.

O cálculo das necessidades efectua-se através das seguintes equações de acordo com o Decreto de Lei 118/2013.

• Necessidades Energéticas de Arrefecimento

(

tr,i ve, i gu i,

)

p

(

)

2 ic Q + Q - Q

N = / A kWh / m .ano

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10 • Necessidades Energéticas de Aquecimento

(

)

(

)

N_vc= 1- η_v × Q_g,v/A_p kWh /m2.ano

• Necessidades Energéticas de Energia Primária

Qa f × a,k f ×N f × δ × N_vc _A p i,k ic v,k N_tc= Σ _{× F} ₊ _{× F} ₊ _× pu, j pu,j j _k η _{j k} η _{j k} η k k k j W _E vm,j ren,p ₂ F + + × F - × F_pu,p kWh / m .ano) EP pu, j _A pu,j _A Σ Σ Σ Σ Σ p ( p Σ Σ p j                         __ __   ×

(27)

11 1.4.3 RECS

O RSECE (Regulamento dos Sistemas Energéticos e de Climatização de Edifícios) surge no mesmo contexto legislativo (Directiva 2002/91/CE de 16 de Dezembro) que o SCE e o RCCTE. Em 2006 o RSECE integrou também as questões da Qualidade do Ar Interior (QAI) na monitorização dos edifícios de serviços durante o seu funcionamento normal.

Contudo devido à actualização da legislação nacional surgiu o Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Comércio e Serviços (RECS) pelo Decreto de Lei 118/2013 de 20 de Agosto. Isto vem reforçar o quadro de promoção do desempenho energético nos edifícios à luz das metas e dos desafios acordados pelos Estados-Membros para 2020.

Esta actualização legislativa envolve transformações a vários níveis, com evidência para as modificações estruturais e de sistematização, pela junção, num só diploma, de uma matéria anteriormente regulada em três diplomas distintos, como mostra a Figura 3, procedendo-se, assim, a uma reorganização significativa que visa promover a harmonização conceptual e terminológica e a facilidade de interpretação por parte dos destinatários das normas.

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Existiu uma separação clara do âmbito de aplicação do REH e do RECS, passando este último a incidir, exclusivamente, sobre os de edifícios comércio e serviços, facilitando assim o tratamento técnico e a gestão administrativa dos processos, ao mesmo tempo que reconhece as especificidades técnicas de cada tipo de edifício naquilo que é mais relevante para a caracterização e melhoria do desempenho energético (ADENE, 2013).

De acordo com a nova regulamentação do SCE há requisitos a que um edifício de comércio ou serviços terá de obedecer:

• Requisitos de qualidade térmica da envolvente (novos e grandes intervenções);

• Requisitos de concepção e de instalação dos sistemas técnicos (novos e grandes intervenções);

• Um IEE (Índice Eficiência Energética) para caracterização do desempenho energético dos edifícios e dos respectivos limites máximos (novos, grandes intervenções e existentes);

• Obrigatoriedade de fazer uma avaliação energética periódica dos consumos energéticos dos edifícios existentes, verificando a necessidade de elaborar um plano de racionalização energética com identificação e implementação de medidas de eficiência energética com viabilidade económica. (Coelho, 2014)

O RECS está dividido em duas Portarias. Portaria n.º 349-D/2013. D.R. n.º 233, 2.º Suplemento, Série I de 2013-12-02, em que estabelece os requisitos de concepção relativos à qualidade térmica da envolvente e à eficiência dos sistemas técnicos dos edifícios novos, dos edifícios sujeitos a grande intervenção e dos edifícios existentes e a Portaria n.º 353-A/2013. D.R. n.º 235, Suplemento, Série I de 2013-12-04, em que estabelece os valores mínimos de caudal de ar novo por espaço, bem como os limiares de protecção e as condições de referência para os poluentes do ar interior dos edifícios de comércio e serviços novos, sujeitos a grande intervenção e existentes e a respectiva metodologia de avaliação (ITE 50 (Pina dos Santos & Matias, 2014).

A certificação energética surge da necessidade de responder às necessidades do mercado no que diz respeito à Certificação Energética e de Qualidade do Ar Interior.

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Esta é obrigatória desde 1 de Janeiro de 2009 e dá um relevo importante à elaboração de novos projectos que utilizem e implementem as mesmas em edifícios já existentes.

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14 1.5 Objectivos

O principal objectivo deste trabalho é a realização de uma Auditoria Energética fazendo uma abordagem global de todos os aspectos relacionados com o consumo de energia. Mais especificamente a auditoria energética em questão permite a elaboração de um plano detalhado das condições de utilização de energia do Hotel e Casino de Chaves. Assim, será possível identificar onde, quando e como a energia é utilizada, qual a eficiência dos equipamentos e qual o desperdício de energia, implementando, ao mesmo tempo, medidas para as anomalias detectadas.

Outro objectivo será a caracterização energética das instalações e dos sistemas instalados e também a identificação das medidas com viabilidade técnico-económica que deverão ser introduzidas com a finalidade de reduzir a factura energética resultante da actividade. Estas medidas farão parte de um plano estratégico de intervenção que definirá claramente as medidas a tomar para a obtenção de um melhor indicador de eficiência energética (IEE) com a finalidade de redução dos consumos energéticos e consequentemente na redução das despesas do edifício.

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15 1.6 Estrutura da dissertação

A presente dissertação encontra-se estruturada em cinco capítulos que se apresentam.

No Capítulo 1, é apresentado o enquadramento do tema da dissertação, os conceitos gerais sobre uma auditoria energética e os seus tipos, a legislação utilizada e os objectivos que se pretendem alcançar com a sua realização.

No Capítulo 2, faz-se referência à metodologia de cálculo que foi aplicada e que serviu de base à análise dos dados para levar ao cumprimento dos objectivos propostos.

No Capítulo 3, procede-se à realização do caso de estudo em que se insere esta dissertação. Seguidamente apresentam-se o resultado da classificação energética.

No Capítulo 4, apresentam-se as propostas de acções de melhoria, e é ainda apresentada a análise económica, o período de retorno do investimento e o respectivo VAL (Valor Actualizado Líquido) e TIR (Taxa Interna de Rentabilidade) que serão utilizados na verificação da viabilidade económica.

Por último, no Capítulo 5 são apresentadas as conclusões, onde são discutidos os resultados obtidos durante a realização da dissertação.

1.6.1 Auditoria

Este trabalho será desenvolvido de acordo com as fases de intervenção numa auditoria energética, identificação de medidas conducentes à redução da factura energética e respectiva viabilidade técnico-económica e conclusões gerais.

Tarefa 1: Preparação da auditoria;

Esta é a fase mais importante da auditoria pois é um elemento decisivo para a qualidade do trabalho que será desenvolvido. Nela devem ser executadas algumas tarefas:

• Visita prévia às instalações do edifício;

• Recolha de dados correspondentes aos registos históricos;

(32)

16

• Levantamento de tecnologias energéticas disponíveis no mercado que são caracterizadas por uma elevada eficiência.

Tarefa 2: Intervenção no local da instalação a auditar

Depois da preparação da auditoria dar-se-á início a uma fase de trabalho de campo que começa com a recolha de toda a informação necessária ao completo preenchimento do modelo de inquérito apresentado e à correcção de dados.

No trabalho de campo serão recolhidos os seguintes dados: descrição das instalações, complementada com plantas, consumos de energia eléctrica, térmica e outras formas de energia, descrição dos principais sectores, com indicação do tipo de energias utilizadas e os principais equipamentos nesses sectores, Principais infra-estruturas energéticas existentes, geradores de energia existentes, redes de fluidos de transporte de energia térmica, centrais de ar comprimido, rede de distribuição e consumidores principais e instalações eléctricas (EDP, 2014).

Tarefa 3: Tratamento da informação recolhida nas fases anteriores

Após a realização do trabalho de campo será organizada toda a informação recolhida para proceder ao tratamento da mesma.

Tarefa 4: Elaboração do relatório da auditoria energética

A Auditoria Energética ficará concluída com a elaboração do respectivo relatório. Este relatório deverá ser apresentado ao gestor da empresa e ao gestor de energia fornecendo toda a informação recolhida e tratada devidamente organizada.

Durante a elaboração deste relatório é importante ter em conta que a auditoria energética é um instrumento útil e fundamental para o início de um processo de gestão de energia.

(33)

17

Tarefa 5: Identificação das medidas de utilização racional de energia

Nesta tarefa apresentar-se-á medidas que visam a diminuição da factura energética.

Tarefa 6: Conclusões resultantes do impacto no IEE das medidas identificadas anteriormente.

(34)

(35)

19

, , , ⁄ ⁄ . (2.1)

, 0,024 ! "# ! $ ,% &

, ' , % &

2 Método de cálculo para as necessidades energéticas

Neste capítulo apresentar-se-ão as equações necessárias para o cálculo da classe energética da fracção em estudo.

2.1 Método de cálculo das necessidades de aquecimento (Nic)

As necessidades nominais de energia útil de aquecimento são o parâmetro que exprime a quantidade de energia útil necessária para manter em inalterabilidade a fracção a uma temperatura interior de referência durante a estação de aquecimento.

A metodologia de cálculo para as necessidades de aquecimento está descrita pelas equações.

onde, Qtr,i é a transferência de calor por transmissão na estação de aquecimento através a envolvente dos edifícios, em kWh, Qve,i é a transferência de calor por ventilação na estação de aquecimento em

kWh

,Qgu,i são os ganhos térmicos úteis na estação de aquecimento que resultam dos ganhos solares através dos vãos envidraçados, da iluminação, dos equipamentos e dos ocupantes, em

kWh

.

, 0,024 ! "# ! $ , % & (2.2) (2.3)

(36)

20

, 0,024 ! "# ! $ , % & (2.5)

onde, GD é o número de graus-dias de aquecimento especificados para cada região NUTS III, em

°C.dia

e Htr,i é o coeficiente global de transferência de calor por transmissão, em

W / °C

.

onde, Hext é o coeficiente de transferência de calor através da envolvente em contacto com o exterior, em W/ºC, Henu é o coeficiente de transferência de calor através de elementos da envolvente em contacto com espaços não úteis, em W/ºC, Had jé o coeficiente de transferência de calor através de elementos da envolvente em contacto com edifícios adjacentes, em W/ºC e Hecs é o coeficiente de transferência de calor através de elementos em contacto com o solo, em W/ºC.

$ ( )*+ ! , )-./! 0/1

/

% ⁄ & º3 (2.7)

onde, Ui é o coeficiente de transmissão térmica do elemento da envolvente i em W/m2.ºC, Ai é a área do elemento i da envolvente, medida pelo interior, em m2, .j é o coeficiente de transmissão térmica linear da ponte térmica linear j , calculado de acordo com o presente despacho, em W/m.ºC e Bj é o desenvolvimento linear da ponte térmica j, medido pelo interior do edifício, em m.

(37)

21

onde, btr é o coeficiente de redução de perdas de determinado espaço não útil ou de um edifício adjacente, Ui é o coeficiente de transmissão térmica do elemento da envolvente i em W/m2.ºC, Ai é a área do elemento i da envolvente, medida pelo interior, em m2, .j é o coeficiente de transmissão térmica linear da ponte térmica linear j , calculado de acordo com o presente despacho, em W/m.ºC e Bj é o desenvolvimento linear da ponte térmica j, medido pelo interior do edifício em m.

onde, θ_inté a temperatura interior, em ºC, θ_enué a temperatura do local não útil, em ºC e

ext

θ é a temperatura ambiente exterior, em ºC.

onde, Ubf i é o coeficiente de transmissão térmica do pavimento enterrado i, em W/m2.ºC, Ai é a área do pavimento em contacto com o solo i, medida pelo interior do edifício, em m2, Zj é a profundidade média enterrada da parede em contacto com o solo , em m, Pj é o desenvolvimento total da parede em contacto com o solo j , medido pelo interior, em m e Ubw j é o coeficiente de transmissão térmica da parede em contacto com o solo j, em W/m2.ºC. $ 4 ;56/ 9 )*+ ! , )-./! 0/1 / % ⁄ & º3 (2.8) $ 7 ∑ -+;< ! 1 ∑ -=/ >/ ! +;? /1 % ⁄ & (2.10)º3

9

@ABCD@EBF @ABCD@EGC (2.9)

(38)

22

, ' , % ) (2.12) $ , 0,34 ! I J, ! ! >6 % ⁄ & º3

onde, Rph,i é a taxa nominal de renovação do ar interior na estação de aquecimento em h -1

, Ap é a área interior útil de pavimento do edifício medida pelo interior, em m2 e Pd é o pé direito médio da fracção em m.

onde, η

ié o factor de utilização dos ganhos térmicos na estação de aquecimento e Qg,i são osganhos térmicos brutos na estação de aquecimento, em kWh.

a 1- γ η = se γ 1 e γ > 0 a+1 1- γ a η = se γ = 1 a +1 1 η = se γ < 0 η ≠

1,8 – Edifícios com inércia térmica fraca

a= 2,6 – Edifícios com inércia térmica média

4,2 – Edifícios com inércia térmica forte

(39)

23

7KL, "M L! ∑ -N/ /! ∑ O4 7, 4/! 7, 4/1! P

%kWh&

(2.16)

T ⁄ % & (2.13)

onde, Qg são os ganhos térmicos brutos na estação em estudo, em kWh , Qtr é a transferência de calor por transmissão através da envolvente dos edifícios, na estação em estudo, em kWh e Qve é a transferência de calor por ventilação, em kWh.

, 4 , 7KL, % & (2.14)

onde, Qint,i são os ganhos térmicos associados a fontes internas de calor, na estação de aquecimento, em kWh e Qsol,i são os ganhos térmicos associados ao aproveitamento da radiação solar pelos vãos envidraçados, na estação de aquecimento, em kWh.

onde, qint são os ganhos internos térmicos médios por unidade de superfície, iguais a 4 W/m2 e M é a duração média da estação convencional de aquecimento, em mês e Ap é a área útil de pavimento, medida pelo interior, em m..

onde, GSul é o valor médio mensal da energia solar média incidente numa superfície vertical orientada a sul, em kWh/m2.mês, Xj é o factor de orientação para as diferentes exposições, Fs,inj é o factor de obstrução do vão envidraçado n com orientação j na estação de aquecimento, As,inj área efectiva colectora da radiação solar do vão envidraçado na superfície n com orientação j, em m2,j é o índice que corresponde a cada uma das orientações ,n é o índice que corresponde a cada uma das superfícies com orientação je M é a duração média da estação de aquecimento , em meses.

(40)

24

X O_?,! X_⫠, (2.18) 7, ? ! O ! X (

m

2) (2.17)

onde, Aw é a área total do vão envidraçado, incluindo o vidro e o caixilho, em m2 , Fg é a fracção envidraçada do vão envidraçado, obtida através da Tabela 1 e gi é o factor solar de inverno.

Tabela 1 – Fracção envidraçada para diferentes tipos de caixilharia.

Tipo de caixilharia

Fg

Caixilho sem quadrícula Caixilho com quadrícula

Janelas de alumínio ou aço 0,70 0,60

Janelas de madeira ou PVC 0,65 0,57

Fachada-cortina de

alumínio ou aço 0,90 -

onde, Fw,i é o factor de selectividade angular e g⫠ ,vi é o factor solar do vidro para uma incidência solar normal do vão. O valor de Fw é sempre igual a 0,9 na estação de aquecimento para vidros simples e duplos.

O7 OJ! OK ! O< (2.19)

onde, Fh é o factor de sombreamento do horizonte, é o angulo formado entre o ponto médio do vão envidraçado e o ponto mais alto da maior obstrução existente. Este valor retira-se o valor em função da orientação e da latitude. Fo é o factor de sombreamento por elementos horizontais , é o ângulo formado entre o ponto médio do vão envidraçado e a extremidade da pala horizontal e Ff é o factor de sombreamento por elementos

(41)

25

verticais , é o ângulo formado entre o ponto médio do vão envidraçado e a extremidade da pala vertical.

Coeficiente de transmissão térmica linear – U

+ _\ [

]A^∑ \_ _^\]E % ⁄ . `& (2.20)

onde, Rj é a resistência térmica da camada j, em m2.ºC/W, Rsi e Rse são as resistências térmicas superficiais interior e exterior, respectivamente, em m2.ºC/W.

Para o cálculo das resistências térmicas superficiais interior e exterior utiliza-se a Tabela 2.

Tabela 2 – Valor das resistências térmicas superficiais.

Sentido do fluxo de calor

Resistência térmica superficial (m2.ºC/W)

Exterior Interior Horizontal 0,04 0,13 Vertical Ascendente Descendente 0,04 0,04 0,10 0,17

O valor de Rj é calculado através do quociente entre a espessura do material em

m

e a condutividade térmica do material λ em W/m.ºC, retirando este último valor da publicação do LNEC "ITE 50 - Coeficientes de Transmissão Térmica de Elementos da Envolvente dos Edifícios".

(42)

26 Inércia Térmica

a

∑ bA ]A! !MA

cd

%Kg/m

2_{& (2.21)}

onde, Msi é a massa superficial útil do elemento i em Kg/m2, r é o factor de redução da massa superficial útil, Si é a área da superfície interior do elemento i, em m2 e Ap é a área útil de pavimento, em m2. A classe de inércia térmica do edifício ou fracção determina-se conforme a Tabela 3, de acordo com o valor da massa superficial útil por superfície da área de pavimento.

Tabela 3 – Classe de inércia térmica.

Classe de inércia térmica Massa superficial útil por metro

quadrado da área de pavimento (kg/m2)

Fraca

_{I < 150}

t

Média

₁₅₀

₄₀₀

t

≤

I

≤

Forte

_{I > 400}

t

2.2 Método de cálculo das necessidades de arrefecimento (Nvc)

As necessidades de arrefecimento são a energia útil que é necessária retirar de uma fracção autónoma para manter, permanentemente no seu interior, a temperatura referência de 25ºC durante toda a estação convencional de arrefecimento (Junho a Setembro).

A metodologia de cálculo expressa para a estação de arrefecimento é descrita pelas seguintes equações.

(43)

27

7KL, ∑ -"/ 7KL / ! ∑ O4 7, 4/ ! 7, 4/1% & (2.25) %1 ' & ! , ⁄

%kWh/m

2

.ano&

(2.22)

onde, ηv é o factor de utilização dos ganhos térmicos, em kWh, Qg,v são os ganhos térmicos brutos em

kWh

, e Ap é área útil de pavimento, em m2.

, 4 , 7KL, % & (2.23)

onde, Qint,v são os ganhos térmicos associados a fontes internas de calor, em kWh e

Qsol,v são os ganhos térmicos associados à radiação solar incidente na envolvente

exterior opaca e envidraçada, em kWh.

4 , V4 ! !_[nnnlm % & (2.24)

onde, qint são os ganhos térmicos internos médios por unidade de superfície igual a 4 W/m2, Ap é a área interior útil de pavimento do edifício, medida pelo interior, em m2e Lv é duração da estação de arrefecimento igual a 2928 horas.

onde, Gsol j é a energia solar média incidente numa superfície com orientação durante toda a estação de arrefecimento j, emkwh/m2, Fs,vnj é o factor de obstrução da superfície do elemento n com a orientação j, As,vnj é a área efectiva colectora de radiação solar da superfície do elemento com a orientação j , em m2.

(44)

28

7, 4/ ?! O ! X %m2 &

(2.26)

X Oo ! Xp %1 Oo & ! Xp (2.27) onde, Aw é a área total do vão envidraçado, incluindo o vidro e caixilho, em m2, Fg é a fracção envidraçada do vão envidraçado, obtida de acordo com o despacho que procede à publicação dos parâmetros térmicos e gv é factor solar do vão envidraçado na estação de arrefecimento.

O valor de Fg é retirado da Tabela 4 em função do tipo caixilharia.

Tabela 4 – Fracção envidraçada, Fg.

Tipo de caixilharia

Fg

Caixilho sem quadrícula Caixilho com quadrícula

Janelas de alumínio ou aço 0,70 0,60

Janelas de madeira ou PVC 0,65 0,57

Fachadas-cortina de

alumínio ou aço 0,90 -

onde, Fmv é a fracção de tempo em que os dispositivos de protecção solar móveis se encontram totalmente activados conforme mostra a Tabela 5, gT é factor solar global do vão envidraçado com todos os dispositivos de protecção solar, permanentes, ou móveis totalmente activados e gTp é o factor solar global do envidraçado com todos os dispositivos de protecção solar permanentes existentes.

(45)

29

O7 OJ! OK ! O< (2.28) Tabela 5 – Fracção de tempo em que os dispositivos de protecção solar móveis se encontram totalmente activados.

Orientação do vão

N NE/NW S SE/SW E/W H

Fmv 0 0,4 0,6 0,7 0,6 0,9

Relativamente às variáveis, elas acarretam a definição já descrita anteriormente.

O factor de horizonte Fh toma o valor de 1, devido a relações angulares distintas entre o Inverno e o Verão. Para a estação de arrefecimento, os valores de Fo e Ff dependem do ângulo da pala horizontal e da orientação.

No caso, de serem vãos envidraçados com as protecções solares totalmente activadas, aplica-se as equações seguintes:

Vidro simples: X_p X_⫠, ∏ rms n,tu (2.29) Vidro duplo: X_p X_⫠, ∏ rms n,vu (2.30) onde g ,vi

⊥ é o factor solar do vidro para uma incidência solar normal à superfície do vidro, conforme informação do fabricante e gTvc é o factor solar do vão envidraçado com vidro corrente e um dispositivo de protecção solar, permanente, ou móvel totalmente activado, para uma incidência solar normal à superfície do vidro.

(46)

30

5 %PcwM! 4187 ! ∆z ! 6& 3600000 %⁄ ⁄ & (2.31)

PcwM 40 ! n ! |J %}~•€ •& (2.32) 2.3 Método de cálculo das necessidades de águas quentes sanitárias (Nac)

As necessidades nominais de energia útil para produção de águas quentes sanitárias são o parâmetro que expressa a quantidade de energia útil necessária para aquecer o consumo médio anual de referência de águas quentes sanitárias a uma temperatura de 60°C.

O cálculo das necessidades nominais para preparação da água quente sanitária é feito através da seguinte expressão:

onde M_AQSé o consumo médio diário de referência de AQS em

litros

,

∆

T

é o aumento de temperatura necessário para preparar AQS , tem como valor de referência 35

°C

e

d

n é o número anual de dias de consumo de AQS de edifícios residências em que se considera 365 dias.

onde n é o número convencional de ocupantes de cada fracção autónoma, conforme descrito na Tabela 6 e feh é o factor de eficiência hídrica, aplicável a chuveiros ou sistemas de duche com certificação e rotulagem de eficiência hídrica, de acordo com um sistema de certificação de eficiência hídrica da responsabilidade de uma entidade independente reconhecida pelo sector das instalações prediais. Para chuveiros ou sistemas de duche com rótulo A ou superior, feh =0,90 sendo que nos restantes casos, feh =1.

Tabela 6 – Número convencional de ocupantes em função da tipologia da fracção autónoma.

Tipologia T0 T1 T2 T3 … Tn

Número de ocupantes

(47)

31

2.4 Método de cálculo das necessidades de energia primária (Ntc)

As necessidades nominais globais de energia primária (Ntc) são o parâmetro que exprime a quantidade de energia primária correspondente à soma ponderada das necessidades nominais de aquecimento (Nic), de arrefecimento (Nvc) e de preparação de águas quentes sanitárias (Nac).

O cálculo das necessidades nominais de Energia Primária é feito através da expressão seguinte: ) ‚)|,ƒ !_' ƒ ƒ „ ! O ,/ / ) ‚)|,ƒ ! … ! _' ƒ ƒ „ ! O ,/ / ) †)|5,ƒ ! 5 'ƒ ƒ ‡ ! O ,/ ) o,/ / / ! O ,/ )ˆ 4, ! O , % ‰W⁄ . &

onde, Nic são as necessidades de energia útil para aquecimento, supridas pelo sistema k, em kWh/m2.ano , fi,k é a parcela das necessidades de energia útil para aquecimento supridas pelo sistema k, Nvc são as necessidades de energia útil para arrefecimento, supridas pelo sistema k, em kWh/m2.ano,fv,k é a parcela das necessidades de energia útil para arrefecimento supridas pelo sistema k, Qa são as necessidades de energia útil para preparação de AQS, supridas pelo sistema k, em kWh/m.ano, fa.k é a parcela das necessidades de energia útil para produção de AQS supridas pelo sistema k, ηk é a eficiência do sistema k, que toma o valor de 1 no caso de sistemas para aproveitamento de fontes de energia renovável, à excepção de sistemas de queima de biomassa sólida em que deve ser usada a eficiência do sistema de queima, j são todas as fontes de energia incluindo as de origem renovável, p são as fontes de origem renovável; Eren é a energia produzida a partir de fontes de origem renovável p, incluindo apenas energia consumida, em kwh.ano, Wvm é a energia eléctrica necessária ao funcionamento dos ventiladores, em kWh/m.ano, Ap é a área interior útil de pavimento, em m2, Fpu,j e Fpu,p são o factor de conversão de energia útil para energia primária, em kWhEP/m2,ano e δ é

(48)

32

igual a 1, excepto para o uso de arrefecimento (Nvc) que pode tomar o valor 0 sempre que o factor de utilização de ganhos térmicos seja superior ao respectivo factor de referência, o que equivale às condições em que o risco de sobreaquecimento se encontra minimizado.

2.5 Necessidades Energéticas de Energia Primária - Requisitos Mínimos

Os valores de N_ic, N_vc, calculados para o projecto estão sujeitos a condições, estas não podem ultrapassar o valor do limite máximo admissível de N_i e N_v como se ilustra na Figura 4.

≤

Figura 4 – Requisitos Mínimos Energéticos.

N

_tc

N

_ic

N

_vc

N

_t

(49)

33

2.6 Despacho (extrato) N.º 15793-E/2013 de 3 de Dezembro

2.6.1 Regras de simplificação a utilizar nos edifícios sujeitos a grandes intervenções, bem como existentes.

Aquando da falta de informação para emissão de um certificado energético, podemos recorrer Despacho n.º 15793-E/2013, estando esta dividida em 6 pontos que iram ser descritos sumariamente.

2.6.2 - Envolvente

- Levantamento Dimensional 2.6.2.1

Área interior útil de pavimento - Ignorar as áreas de pavimento associadas a reentrâncias, saliências, recuados e avançados com profundidade inferior a 1,0 m.

Pé direito médio – No caso de ser variável, deverá ser calculado em função das áreas de pavimento associadas.

Área da parede da envolvente exterior – Contabilizar, na sua totalidade, as paredes em contacto com o solo.

Área de cobertura- Ignorar as áreas de pavimento associadas a reentrâncias, saliências, recuados e avançados com profundidade inferior a 1,0 m

Área de pavimento- Ignorar as áreas de pavimento associadas a reentrâncias, saliências, recuados e avançados com profundidade inferior a 1,0 m.

Área de portas- Ignorar áreas de portas cuja área envidraçada seja inferior a 25 % da área da porta, considerando estas áreas na envolvente vertical.

2.6.2.2 - Coeficiente de redução de perdas

Coeficiente de redução de perdas – Atribuir um valor convencional de 0,8 para os espaços não úteis e 0,6 para edifícios adjacentes.

(50)

34

2.6.3.1 - Transferência de calor por transmissão através da envolvente

A caracterização térmica dos elementos em zonas correntes da envolvente, no que respeita à determinação dos coeficientes de transmissão térmica superficial, deverá realizar-se de acordo com a seguinte hierarquia de fontes de informação:

a) Preferencialmente peças escritas e desenhadas do projecto e/ou ficha técnica, desde que a sua autenticidade e coerência com a realidade construída sejam verificadas pelo PQ;

b) Em alternativa ao indicado na alínea anterior, publicações de referência do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC);

c) Outras fontes de informação reconhecidas pelo Sistema de Certificação Energética (SCE), mediante despacho da entidade fiscalizadora do SCE.

Ponte térmica plana – ignorar o cálculo das áreas das pontes térmicas planas.

Pontes térmicas lineares- Considerar o desenvolvimento linear das ligações da fachada com pavimentos, cobertura ou varanda utilizando um valor de

Ψ

=0,70

W / m.°C

. Considerar duas paredes verticais em ângulo saliente com um valor de

Ψ

=0,50 e também a zona caixa de estore utilizando o valor de

Ψ

=0,30

2.6.3.2 - Classe de inércia térmica interior Inércia Forte:

• Pavimento e tecto de betão armado ou pré-esforçado; • Revestimento de tecto em estuque ou reboco;

• Revestimento de piso cerâmico, pedra, parquet e alcatifa tipo industrial sem pêlo;

• Paredes interiores de compartimentação e paredes da envolvente interior( caixa de escadas, garagem, … ) em alvenaria com revestimentos de estuque ou reboco; • Paredes exteriores de alvenaria com revestimentos interiores de estuque ou

(51)

35 Inércia Fraca:

• Tecto falso em todas as divisões ou pavimento de madeira ou esteira leve (cobertura);

• Revestimento de piso do tipo flutuante ou pavimento de madeira;

• Paredes de compartimentação interior em tabique ou gesso cartonado ou sem paredes de compartimentação.

Inércia Média

No caso de não ser verificadas nenhumas das condições descritas anteriormente, considera-se a classe de inércia média.

2.6.3.3 Ganhos solares brutos

Para o cálculo do produto Fs×Fg na estação de aquecimento considera-se a Tabela 7.

Tabela 7 – Valores do produto Fs.Fg na estação de aquecimento.

Parâmetro Regras de Simplificação Regras de Aplicação

Produto Fs×Fg

Sem sombreamento Fs×Fg=0,63

Envidraçados orientados a Norte;

Envidraçados nas restantes orientações, sem obstruções do horizonte e sem palas.

Sombreamento Normal/Standard

Fs×Fg=0,32

Envidraçados não orientados a Norte, com obstruções do horizonte ou palas com um ângulo de obstrução inferior ou igual a 45ºC Fortemente sombreado

Fs×Fg=0,19

Envidraçados não orientados a Norte, com obstruções do horizonte ou palas com um ângulo de obstrução superior a 45ºC

(52)

36

Tabela 8 – Valores do produto Fs.Fg na estação de arrefecimento.

Parâmetro Regras de Simplificação Regras de Aplicação

Produto Fs×Fg

Sem sombreamento Fs×Fg=0,63

Envidraçados orientados a Norte;

Envidraçados nas restantes orientações, sem obstruções do horizonte e sem palas. Sombreamento

Normal/Standard Fs×Fg=0,56

Envidraçados não orientados a Norte, com obstruções do horizonte ou palas com um ângulo de obstrução inferior ou igual a 45ºC

Fortemente sombreado Fs×Fg=0,50

Envidraçados não orientados a Norte, com obstruções do horizonte ou palas com um ângulo de obstrução superior a 45ºC

2.6.4 VENTILAÇÃO

2.6.4.1 Taxa de renovação horária do ar interior por ventilação mecânica O valor da renovação horaria pode ser calculado através da equação 2.6.

Rph = Caudal (h )-1

Volume_Fraccão

(2.34)

Considerar um caudal extraído por cada instalação sanitária de 45 m / h e 100 3 m / h3 na cozinha.

2.6.5 EFICIÊNCIA DOS SISTEMAS TÉCNICOS

Os valores de referência podem ser obtidos através do Despacho n.º 15793-E/2013 consoante o tipo de sistemas e a idade do equipamento em anos.

(53)

37

2.6.6 CONTRIBUIÇÃO DE SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS

O valor da contribuição de sistemas de colectores solares para a produção de águas quentes sanitárias pode ser obtido através da seguinte expressão:

E = E ×f ×f ×f (kWh)

1 2 3

solar solar ref

Onde, E_{solar ref}é a contribuição de sistemas de colectores solares para o aquecimento da AQS por distritos e para diferentes áreas de colectores em função do tipo do sistema, f₁é o factor de redução relativo ao posicionamento óptimo, f₂ é o factor de redução relativo ao sombreamento e f₃é o factor de redução relativo ao tempo de vida.

(54)

(55)

39

3 Análise do caso em estudo

3.1 Descrição do Edifício

O Hotel Casino Chaves é uma fracção de serviços localizada na periferia de uma zona urbana, apresentando uma zona climática I3 V2, a uma altitude de 400 m e uma distância à costa marítima superior a 5 km.

O conjunto do complexo está implantado segundo o eixo Norte-Sul, localizando-se o Casino a Norte e o Hotel a Sul. As entradas principais estão situadas na fachada Nascente e as entradas de serviço na fachada posterior, a Poente.

A presente fracção possui uma área de 32000 m2, sendo a área útil de 14802,29 m2.

A fracção é constituída por 7 pisos. As soluções construtivas conferem-lhe uma inércia térmica Forte.

Dispõe de 4 unidades (Chillers) que se destinam ao arrefecimento de água que circula em circuito fechado pelas baterias da unidade de tratamento de ar e ventilo-convectores no sentido de arrefecer o ar ventilado por essas máquinas.

O edifício é composto por 3 caldeiras a gás natural que se destinam ao aquecimento de águas quentes.

A ventilação é assegurada por meios de ventilação mecânica e natural.

A iluminação interior é assegurada por intermédio de luminárias de halogéneo, fluorescentes, iodetos metálicos e leds.

3.2 Caracterização do Edifício

Na Tabela 9 e 10 faz-se uma discrição mais concreta do edifício para uma melhor identificação e caracterização do caso em estudo.

(56)

40

Tabela 9 –. Identificação do Edifício. Identificação do Edifício

Designação Comercial da Fracção Hotel Casino Chaves

Morada Lugar do Extremo - Valdanta

Código Postal 5400-01 Chaves

Coordenadas 41°45'38.57"N , 7°29'16.14"W

Tipo de Edifício Grande Edifício de Serviços com

Climatização

Tabela 10 – Caracterização do Edifício. Caracterização do Edifício Ano de construção 2008 Número de Corpos 4 Número de pisos 7 Área (m2) 32 000 Pé direito (m) 3,64 Descrição Geral Altitude 400 m Zona climática I3 V2

N.º de graus dia 2015 ºC.dias

Temperatura Média Exterior Verão 21 ºC

Meses Estação Aquecimento 7,3

Temperatura Média Exterior Inverno 5,5 ºC

(57)

41

Figura 5 – Localização aérea do edifício.

(58)

42

3.3 Satisfação dos requisitos mínimos de qualidade da envolvente

A portaria 349-D/2013 estabelece valores de referência para os coeficientes de transmissão térmica (U) da envolvente interior e exterior, definindo ainda valores máximos. Assim nenhum elemento da zona corrente da envolvente opaca do edifício, onde se incluem paredes, pavimentos e coberturas, deverá ter um coeficiente de transmissão térmica superior aos valores máximos que estão referidos na Tabela 11.

As soluções construtivas que caracterizam a envolvente do edifício, tomam como referência a publicação do LNEC "ITE 50 - Coeficientes de Transmissão Térmica de Elementos da Envolvente dos Edifícios" e o Despacho n.º 15793-E/2013.

Tabela 11 – Coeficientes de transmissão térmica superficiais máximos admissíveis de elementos opacos, Umáx (W/(m2.0C). I1 I2 I3 Elementos verticais 1,75 1,6 1,45 Elementos horizontais 1,25 1 0,9 Elementos verticais 2 2 1,9 Elementos horizontais 1,65 1,3 1,2 Umáx (W/(m 2 .0C) Zona Climática Elemento da envolvente em contacto com o exterior ou com espaços

não úteis btr >0,7

Elemento da envolvente em contacto com o exterior ou com espaços

(59)

43 3.4 Espaços não úteis

Na fracção em análise identificaram-se nove zonas distintas, designadamente:

• Arrumos • Galerias de Serviço • Caixa de Escadas • Átrio • Arrecadações • Zona de Mudanças • Casa das Máquinas • Despensa

• Armazém

Nesta etapa não foi utilizado o método simplificado uma vez que as plantas foram disponibilizadas. De seguida ilustramos a marcação das envolventes, dos pavimentos e das coberturas. Seguem no Anexo A todas as plantas com a marcação das mesmas.

De forma a facilitar e normalizar a interpretação dos dados da envolvente dos edifícios a ADENE gerou um código de cores para marcação das envolventes. A Figura 7 demonstra os códigos de cores utilizadas.

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A marcação da envolvente em zona corrente, pavimentos e cobertura é enunciada nas figuras abaixo indicadas. Da Figura 8 à Figura 13 são marcadas as envolventes, da Figura 14 à Figura 16 são marcados os pavimentos e finalmente da Figura 17 à Figura 21 faz-se a marcação das coberturas.

Figura 8 – Marcação das envolventes do piso -3 e -2.

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Figura 10 – Marcação das envolventes do piso 0.

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Figura 14 – Marcação do pavimento do piso -1.

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Figura 16 – Marcação do pavimento do piso 2.

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Figura 18 – Marcação da cobertura piso -1.

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Figura 20 – Marcação da cobertura piso 1

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51 3.5 Área útil de pavimento

A Tabela 12 discrimina as áreas por pisos de acordo com as plantas do edifício atrás representadas.

Tabela 12- Área útil em m2.

Piso Área útil (m2)

-2 2410 -1 4108,58 0 6275,7 1 1839,11 2 2111,8 3 2111,8

O edifício apresenta uma área útil total de pavimento de 16446,99 m2. Depois de fazer a redução de 10% prevista no Despacho nº 15793-E/2013 que tem por objectivo permitir uma medição global do edifício existente pelo interior das paredes da envolvente, sem necessidade de compartimentar essa medição, obtém-se uma área útil de pavimento de 14802,29 m2.