Etiquetagem Energética de um Conjunto Residencial do Programa Minha Casa Minha Vida em Sinop - MT

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Etiquetagem Energética de um Conjunto Residencial do Programa

Minha Casa Minha Vida em Sinop - MT

Energy labeling of housing development program Minha Casa Minha Vida in Sinop

_–

MT

Thales Tati Gonçalves Vicente1_{, Marlon Leão}2

Resumo: O aumento significativo no consumo de energia elétrica apresentado nas últimas décadas pelo setor residencial, estimulou a criação de iniciativas que visam a eficiência energética (EE). Além de leis que foram sancionadas com a finalidade de aumentar a EE, no ano de 2012 lançaram o Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais (RTQ-R), que define parâmetros a serem seguidos na etiquetagem de uma Unidade Habitacional Autônoma (UH). Este estudo teve como objetivo propor alternativas para aumentar o nível de eficiência energética de um conjunto residencial do Minha Casa Minha Vida (MCMV) em Sinop – MT, bem como levantar os custos para executá-los e avaliar a viabilidade do investimento. Para tal, foram avaliados a envoltória e o sistema de aquecimento de água através do método prescritivo. Os resultados obtidos classificaram as atuais moradias no nível D e mostraram que poucas alterações são necessárias para atingir o nível A, que reduziu em 2/3 o consumo de energia elétrica. O aumento nos custos de construção para alcançar o nível A são inferiores à economia proporcionada ao longo do tempo de vida da edificação. Atualmente a taxa Selic de 14,25% inviabiliza o investimento pelo custo de oportunidade, se tornando viável com juros básicos menores que 9,5%.

Palavras-chave: Eficiência energética; Etiquetagem de edificações; Método prescritivo; RTQ-R.

Abstract: The significant increase in electricity consumption over the past decades by the residential sector, has stimulated the creation of initiatives which are aiming the energy efficiency (EE). In addition to laws that were enacted in order to increase EE, was launched the Regulation Quality Technician for Energy Efficiency Level Residential Buildings (RTQR) in 2012. It sets parameters to be followed in the labeling of a Unit Autonomous housing (UH). This study had as propose alternatives to increase the energy efficiency level of Minha Casa Minha Vida (MCMV) residential complex in Sinop - MT. Moreover, it raised the costs to run the residential complex and assessed the investment viability. In order to do it, were evaluated the envelope and the water heating system through the prescriptive method. The results obtained classify the current housing in the D level and showed that few changes are needed to reach the level A, which reduced by 2/3 the electric power consumption. The increase in the construction costs to achieve the the level A are lower than the cost savings during the lifetime of building. Currently, the Selic rate of 14.25% viable investment for the opportunity cost, making feasible with lower basic interest rates to 9.5%.

Keywords: Energy efficiency; Labeling of buildings; Prescriptive method; RTQ-R.

1 Introdução

Com as crises do petróleo na década de 70 gerou-se uma preocupação com a escassez deste recurso. Pesquisas de novas fontes de energia foram iniciadas com o intuito de evitar uma possível escassez. No entanto, investir em uma nova fonte de energia naquele momento teria custos mais altos e demandaria um determinado tempo para a implantação, logo o uso racional de energia passou a ser aplicado como a alternativa mais benéfica (PNEF, 2011).

Com o objetivo de reduzir o consumo de energia, na década de 80 foram criadas ações de eficiência energética, com destaque para o Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), e o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica – PROCEL, ambos criados com a finalidade de aumentar a eficiência dos produtos e informar ao consumidor qual produto é mais eficiente (BRASIL, 2006).

No ano de 2001 após a crise energética que o Brasil enfrentou, foi promulgada a Lei 10.295/2001, que dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia e dá outras providências. Essa lei estabelece níveis máximos de consumo específico de

energia, ou mínimos de eficiência energética, de máquinas e aparelhos consumidores de energia fabricados ou comercializados no país (BRASIL, 2001). O setor residencial apresentou nas últimas décadas um aumento significativo no consumo de energia elétrica, com destaque para o ano de 2014 onde o consumo energético atingiu o valor de 24,9% do total de energia consumida, conforme consta no Balanço Energético Nacional (BRASIL, 2015). Diante de tal fato, mostra-se necessário o uso racional da energia, para de alguma maneira evitar ou retardar os investimentos na ampliação do sistema elétrico.

Evitar a ampliação do sistema elétrico significa

“disponibilizar” mais recursos para serem investidos em saúde e educação, além de não gerar impactos ambientais com as possíveis inundações, e o deslocamento de pessoas (MORISHITA, 2011).

Segundo Geller (apud LAMBERTS et al., 2014), “é

mais barato economizar energia do que fornecê-la”. A grande maioria dos empreendimentos construídos atualmente não levam em consideração a Eficiência Energética na Edificação (EEE), nem mesmo o conforto térmico, mas apenas o baixo custo de execução. Existe no mercado uma visão distorcida que projetos, materiais e equipamentos de EEE não proporcionam retorno financeiro.

1_{Acadêmico de Engenharia Civil, UNEMAT, Sinop}_{– MT,} Brasil, thales.tati@hotmail.com

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Assim, este estudo visa propor alternativas para aumentar o nível de EEE de um conjunto residencial do Programa Minha Casa Minha Vida para o nível A. Adicionalmente são analisados os custos para execução e o cálculo do payback do investimento. Com os benefícios que a etiquetagem proporciona, surge a possibilidade de um novo mercado, onde os consumidores tendem a privilegiar empreendimentos que além de proporcionar um baixo consumo de energia, respeitem o meio ambiente.

2 Fundamentação Teórica

2.1 Programa Minha Casa Minha Vida (MCMV)

É um programa do Governo Federal em parceria com estados, municípios, empresas e entidades sem fins lucrativos, que oferece financiamento de moradias nas áreas urbanas com a menor taxa de juros do mercado. Este programa visa atender famílias de baixa renda e também promover o desenvolvimento do Brasil (CAIXA, 2015).

Existem duas faixas de renda que são contempladas com o financiamento, a primeira faixa compreende famílias com renda mensal de até R$ 1.600,00 e a segunda faixa compreende famílias com renda de até R$ 5.000,00. Para a primeira faixa a Caixa oferece financiamento de até 120 meses, com prestações mensais de 5% da renda bruta da família, sendo o valor mínimo da parcela de R$ 25,00, para a segunda faixa a Caixa oferece diversas opções de financiamento, tais como (CAIXA, 2015):

 Compra de imóvel novo com até 30 anos para pagar;

 Construção e;

 Compra de imóvel na planta.

2.2 Eficiência Energética (EE)

O Plano Nacional de Eficiência Energética (PNEF, 2011) define EE como sendo, “ações de diversas

naturezas que culminam na redução de energia necessária para atender as demandas da sociedade por serviços de energia sob a forma de luz, calor/frio,

acionamento, transportes e uso em processos”.

Portanto, falar em EE significa substituir tudo aquilo que apresenta um alto consumo de energia, por um sistema mais eficiente e que tenha um consumo menor.

2.2 Zoneamento Bioclimático Brasileiro

Pelo fato de o Brasil ser um país de grande extensão territorial, 8.515.767,049 km² (IBGE,2014), e estar localizado entre dois trópicos, o mesmo possui um clima bastante diversificado. Com o objetivo de caracterizar o país foi necessário dividir-lo em zonas de climas similares. (LAMBERTS, et al., 2014).

De acordo com a Norma Brasileira NBR 15220-3 o Zoneamento Bioclimático Brasileiro consiste na subdivisão do país em oito Zonas Bioclimáticas. Através dessa subdivisão são definidos parâmetros construtivos mínimos com relação à dimensão de janelas, sombreamentos e características físicas de paredes e coberturas (ABNT, 2005).

A cidade de Sinop não faz parte das 330 cidades brasileiras cujos climas foram classificados e se

encontram diretamente na ABNT (2005). Para classificar a cidade é recomendado a utilização do software ZBBR desenvolvido por Roriz (2004). Entretanto, por questões de interpolação do programa, Sinop está classificada na Zona Bioclimática 8, fato que divergi do trabalho já realizado por Laco (2013), que comprova que Sinop é classificada de acordo com os dados climáticos da cidade de Vera – MT (Zona Bioclimática 5). A cidade de Vera fica a uma distância em linha reta de aproximadamente 52 km e possui clima, topografia e vegetação muito semelhantes à de Sinop. Portando, nesta pesquisa foi adotado os padrões construtivos da Zona Bioclimática 5.

2.3 Consumo de Eletricidade

O consumo de energia está diretamente ligado ao desenvolvimento econômico e o crescimento populacional, visto que a melhoria nas condições de vida nas regiões emergentes e o desenvolvimento das redes de comunicação aumentam o padrão de vida e as necessidades de energia para os padrões de consumo (PÉREZ-LOMBARD, et al., 2008, p. 394-395).

Conforme os dados disponibilizados pela Empresa de Pesquisa Energética (BRASIL, 2015) no BEN, o consumo nas edificações residenciais, comerciais e públicas representa 50,0% do total de energia consumida no Brasil, com um destaque para as edificações residenciais que consomem 24,9% do total, ou seja, esse alto consumo pelas residências evidencia o quão importante é aplicar os conceitos de eficiência energética nas residências já existentes e também naquelas que serão construídas.

O consumo de energia elétrica das edificações depende de inter-relação de diversas variáveis microclimáticas locais e das características construtivas, sendo de responsabilidade dos profissionais envolvidos no projeto as decisões arquitetônicas que irão interferir no consumo de energia (CANEPPELE, 2014).

Adotar medidas que diminuam o consumo de energia é algo que precisa de incentivos econômicos e informação adequada com relação aos custos do investimento. Estes fatores podem influenciar nas medidas tomadas pelos proprietários (NAIR et al., 2010).

A Figura 1 mostra os dados referente ao consumo de eletricidade em cada setor:

Figura 1 – Composição Setorial do Consumo de Eletricidade. Fonte: Adaptado de BRASIL, 2015.

2.4 Etiqueta Nacional de Conservação de Energia –

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Diante das crises do petróleo das décadas de 70 e 80, o INMETRO iniciou no ano de 1984 uma discussão com a sociedade sobre a conservação de energia, com o intuito de informar os consumidores sobre a eficiência energética de cada produto e contribuir para a redução de seu consumo, estimulando-os a fazer uma compra mais inteligente. Este projeto cresceu e se transformou no PBE (BRASIL, 2006).

Foi então no ano de 2001 após a aprovação da Lei de EE que estabelece níveis máximos de consumo específico de energia, ou mínimos de eficiência energética, que teve início de forma obrigatória a emissão de etiquetas para alguns setores da indústria, como dos eletrodomésticos.

Após emissão de etiquetas de eletrodomésticos foi desenvolvido o PBE Edifica, com etiquetagens de edificações. As edificações comerciais, de serviços e públicos seguem o Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C), sendo classificadas de forma geral ou parcial e as edificações residenciais seguem o RTQ-R, que subdivide em três tipos: Unidade Habitacional Autônoma (UH), Edificação Multifamiliar e Áreas de Uso Comum.

Para a etiquetagem das UH são considerados os requisitos relativos ao desempenho térmico da envoltória, à eficiência do(s) sistema(s) de aquecimento de água e as eventuais bonificações. Neste caso não é possível obter classificação parcial de seus sistemas, ou seja, não é executável classificar apenas a envoltória ou o(s) sistema(s) de aquecimento de água (BRASIL, 2012). As bonificações são atribuídas as iniciativas que aumentem a eficiência da UH, através de uma avaliação dos seguintes itens: ventilação e iluminação natural, uso racional da água, condicionamento de ar, iluminação artificial, ventiladores de teto, refrigeradores, e medição individualizada.

Ambos os sistemas são avaliados à parte, obtendo-se um número de pontos correspondente a cada requisito (Equivalente Numérico – EqNum), onde os mesmos são colocados em uma equação (Equação 1), que leva em consideração a região geográfica (Tabela 1) na qual a edificação pertence, o resultado obtido refere-se a pontuação final da UH, podendo-se somar as bonificações, que resultará na pontuação total (PTUH) e no seu nível de eficiência, que varia de A (mais eficiente) a E (menos eficiente) (BRASIL, 2012) conforme Figura 2.

es Bonificaçõ EqNumAA

a

EqNumEnv a

PT_UH

 

 

 

] )

1 [(

) (

(Equação 1)

Tabela 1 – Coeficiente da Equação 1

Coef.

Região Geográfica Nort

e Nordeste Centro-Oeste Sudeste Sul

a 0,95 0,90 0,65 0,65 0,65

Fonte: Adaptado de BRASIL, 2012.

Figura 2 – Níveis de Eficiência Fonte: BRASIL, 2012.

A ENCE que por enquanto é um instrumento de adesão voluntária tem por objetivo classificar as edificações. Já existem centenas de etiquetas emitidas no Brasil, podendo ser emitida na etapa de projeto ou de uma edificação já construída, através do método prescritivo ou por simulação computacional, de forma voluntária. É aconselhado emitir a ENCE desde a etapa de projeto, pois é possível obter melhores resultados com menores investimentos, podendo chegar a 50% de economia (PROCEL, 2015).

É importante ressaltar que todas as edificações que forem classificadas na etapa de projeto devem, obrigatoriamente, ser classificadas quando a edificação estiver finalizada, com a finalidade de verificar se foi construída conforme o nível indicado em projeto.

3 Metodologia

Neste tópico serão descritos os procedimentos adotados para determinar o nível atual de eficiência energética de um conjunto residencial do Minha Casa Minha Vida (MCMV) em Sinop – MT através do RTQ-R, os custos envolvidos para atingir nível A, a determinação do consumo energético em ambos os níveis e o cálculo do payback.

Os dados referentes ao empreendimento foram obtidos através do projeto arquitetônico, medições in loco e visitas ao residencial.

3.1 Objeto de Estudo

O conjunto residencial do programa federal de habitação Minha Casa Minha Vida está localizado no bairro Florais da Amazônia no município de Sinop –

MT, que possui 129.916 habitantes (IBGE, 2015), localizado cerca de 500km da capital Cuiabá e que segundo Laco (2013) Sinop é classificada de acordo com os dados climáticos da cidade de Vera – MT (Zona Bioclimática 5).

Para a realização da presente pesquisa foi avaliado uma residência representada na Figura 3 pelo método prescritivo do RTQ-R e por simulação computacional. Existem no total 25 moradias construídas no residencial. As 25 edificações são idênticas e possuem uma área de 62,63m², sendo constituídas por 02 quartos, sala, cozinha, área de serviço, banheiro e varanda.

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Figura 4 – Planta baixa Fonte: Adaptado da construtora.

3.2 Caracterização das edificações residenciais

Avaliaram-se as características arquitetônicas das edificações, segundo as práticas e materiais construtivos empregados na execução. Avaliação esta, do tipo prescritiva, onde os dados necessários foram obtidos por meio do memorial descritivo, projeto arquitetônico, verificação in loco da edificação, revisão bibliográfica e pela NBR 15220 e 15575. As diretrizes construtivas adotadas foram de acordo com a Tabela 2.

Tabela 2 – Diretrizes construtivas para ZB 5 Aberturas

para ventilação

Sombreamento das aberturas

Vedações externas Parede Cobertura

Médias Sombrear _aberturas

Leve refletora

U≤3,60 (W/m².K)

Leve isolada U≤2,00 (W/m².K) Fonte: Adaptado de ABNT, 2005.

3.3 Determinação da eficiência energética

A eficiência energética das residências foi determinada seguindo os passos descritos pelo método prescritivo do RTQ-R (Brasil, 2012), sendo avaliado individualmente a envoltória e o sistema de aquecimento de água, para assim poder classificar o nível de eficiência energética conforme apresentado no Quadro 1.

Quadro 1 – Equivalente Numérico (EqNum) Nível de Eficiência EqNum

A 5

B 4

C 3

D 2

E 1

Fonte: Adaptado de BRASIL, 2012.

3.3.1 Envoltória

O cálculo da eficiência da envoltória foi determinado por meio da planilha fornecida pelo Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), onde foram inseridos a zona bioclimática, as características construtivas e os pré-requisitos.

Com o preenchimento da mesma obteve-se o indicador graus-horas para resfriamento e refrigeração, bem como o nível de eficiência da envoltória para a unidade habitacional naturalmente ventilada e se refrigerada artificialmente para cada um dos ambientes de permanência prolongada, sendo eles sala e dormitórios.

3.3.2 Sistema de Aquecimento de Água

O cálculo da eficiência do sistema de aquecimento de água foi determinado por planilha específica do PBE. Para este conjunto residencial a classificação foi bem simples, pois pelo fato de ter uma demanda de 100% de água aquecida proveniente de chuveiro elétrico, basta o preenchimento dos campos referentes aos pré-requisitos do sistema e do valor da potência do equipamento, que automaticamente obtém-se o nível de eficiência do sistema de aquecimento elétrico.

3.4 Reformulação do projeto do MCMV com ENCE nível A

Na parte de reformulação do projeto, foi analisado a classificação da Envoltória e do Sistema de Aquecimento de água, e a partir desses resultados foram realizadas as alterações para que as edificações alcançassem nível A de eficiência energética.

3.5 Determinação dos custos para atingir ENCE nível A

Com as reformulações do projeto executadas, foram levantados os materiais a serem substituídos e estimados os custos para que estas edificações consigam atingir o nível A de eficiência ainda na fase de projeto para todas as quatro orientações solares. Este levantamento foi realizado de acordo com o catálogo de composições analíticas juntamente com o catálogo de custo de composições e preços de insumos, ambos fornecidos pelo Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil - SINAPI (BRASIL, 2015).

3.6 Determinação da economia de energia proporcionada pela ENCE nível A

Com a situação real do projeto e com as alterações referentes à envoltória e ao sistema de aquecimento de água realizados, o novo consumo de energia elétrica da edificação foi quantificado através de simulações computacionais, por meio do software Design Builder, que possui uma grande quantidade de materiais e arquivos climáticos.

3.7 Cálculo do payback do investimento

O cálculo do payback foi realizado após o levantamento dos custos para atingir ENCE nível A e da economia de energia proporcionada, com o valor em reais encontrado da economia, realizou-se o cálculo do tempo necessário para o proprietário do imóvel recuperar seu investimento através da Equação 2.

anual

caixa

de

Fluxo

to

Investimen

payback



(5)

(Equação 2)

No entanto, é preciso saber se o investimento é rentável ou não, efetuando-se o cálculo do Valor Presente Líquido (VPL), que é determinado pelas Equações 3 e 4 desenvolvidas por Hansen e Mowen (2001).

Na Equação 3 foi determinado a taxa interna de retorno, que é a taxa de juros que estabelece o (VPL):

 

t i FCt I

 



1

(Equação 3)

Onde:

i = taxa interna de retorno

FCt = a entrada de caixa que deverá ser recebida no período t, com t = 1 ... n

I = valor presente do custo do projeto (desembolso inicial)

Para o cálculo do fator que mede a rentabilidade de um investimento utilizou-se a Equação 4.

I i FCt

VPL _t 

    

 



) 1 (

(Equação 4)

Onde:

I = valor presente do custo do projeto;

FCt = entrada de caixa que deverá ser recebida no período t, com t = 1... n;

i = taxa de retorno exigida; n = vida útil do projeto; t = período de tempo.

Após o cálculo do valor de VPL efetuado, realizou-se a seguinte verificação, se o valor encontrado for maior que zero, o investimento é lucrativo, se for menor que zero, o investimento não é lucrativo e se for igual a zero deve-se tomar uma decisão se aceita ou não o investimento.

Outro fator que deve ser considerado é o custo de oportunidade, que é analisado de acordo com a taxa de juros Selic, disponibilizada pelo Banco Central. 4 Análise dos Resultados

4.1 Avaliação

4.1.1 Orientação

Pelo fato de o empreendimento ter sido construído com casas geminadas sempre uma residência apresenta orientação solar mais desfavorável que a outra, onde os ambientes de permanência prolongada estão voltados para a direção Leste-Oeste, logo, não foi encontrado nenhuma medida que pudesse ser realizada com relação a distribuição desses ambientes de permanência prolongada.

4.1.2 Paredes

As paredes externas e internas das residências são compostas por tijolos de 6 furos (9,0x14,0x19,0cm),

assentados na menor dimensão, com argamassa de assentamento e embosso com espessuras iguais a 1,0 e 2,5 cm respectivamente. As paredes têm 14,0 cm de espessura total.

Figura 5 – Parede Fonte: Adaptado de ABNT, 2005.

O revestimento das paredes externas é constituído de duas cores, sendo sempre uma escura e outra clara, conforme mostra a Figura 3. A tinta escura de absortância 0,70 é sempre empregada na fachada da sala e nos detalhes dos pilares, a tinta clara de absortância 0,40 é empregada nas demais fachadas. No caso das paredes externas a NBR 15220-3 (ABNT, 2005) define diretrizes construtivas, que não são seguidas neste conjunto residencial. A norma define que as paredes devem ser “leve refletora”. O que difere das paredes externas utilizadas, pois as paredes não são refletoras por serem revestidas com cores de absortância de média a alta.

O Quadro 2 mostra os valores de absortância e emissividade adotados neste trabalho para a cor verde clara e verde escura.

Quadro 2 – Absortância (α) e emissividade (ε)

Pintura α Ε

Branca 0,2 0,9 Amarela 0,3 0,9

Verde clara 0,4 0,9

"Alumínio" 0,4 0,5 Verde escura 0,7 0,9

Vermelha 0,74 0,9 Preta 0,97 0,9

Fonte: Adaptado de ABNT, 2005.

4.1.3 Cobertura

A cobertura das residências é feita com telhas de concreto natural, espessura de 2,5 cm, absortância de 0,65 e forro de policloreto de polivinila (PVC), espessura de 8,0 mm.

Pelo fato da NBR 15220 não trazer as propriedades térmicas da cobertura com telha de concreto, câmara de ar e forro de PVC, foi necessário descobrir as propriedades físicas da telha de concreto para depois efetuar o cálculo da transmitância térmica e capacidade térmica com base na norma.

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Tabela 3 – Propriedades da telha de concreto Peso da telha

(Kg) Volume (m³) Densidade (Kg/m³)

4,85 0,00215 2255,81

Fonte: AUTORIA PRÓPRIA, 2015.

O valor da transmitância térmica foi determinado através da Equação 5.

T

R

U



1

(Equação 5)

Onde RT representa a resistência térmica total da

cobertura, obtida por meio da somatória das resistências dos componentes da cobertura, como mostra a Equação 6.







e

R

_T

(Equação 6)

Nessa equação e representa a espessura (mm) e ʎ a condutividade térmica (W/m².K) do componente, valores estes obtidos no Quadro 4.

Quadro 3 – Densidade (𝜌), condutividade térmica (ʎ) e calor específico (c)

Material 𝜌 (kg/m³) ʎ [w/(m.k)] c [kJ/(kg.k)]

Telha de

concreto 2255,81 1,15 1 PVC 1300 0,2 0,96

Lã de vidro 45 0,045 0,7 Fonte: Adaptado de ABNT, 2005.

No cálculo da resistência térmica total são consideradas as resistências térmicas do ar e da superfície interna (Rsi) e externa (Rse), obtidas nas Tabelas 4 e 5.

Tabela 4 – Resistência térmica do ar Natureza da

superfície da câmara de ar

Espessura da câmara de ar

(cm)

Fluxo de calor descendente

Superfície de alta emissividade

ε>0,8

e>5 0,21

Fonte: Adaptado de ABNT, 2005

Tabela 5 – Resistência térmica superficial interna e externa Direção do fluxo de calor descendente

Rsi (m².K)/W 0,17

Rse (m².K)/W 0,04

Fonte: Adaptado de ABNT, 2005

A capacidade térmica foi obtida pela somatória do produto da espessura com o calor específico e com a densidade, dos elementos constituinte da cobertura, conforme mostra a Equação 7.







e

c



C

_T

(Equação 7)

Conforme as diretrizes construtivas da norma, a cobertura deve ser “leve isolada”. No entanto, não foram cumpridas tais características no conjunto residencial.

Assim sendo, os resultados obtidos estão demonstrados na Tabela 6.

Tabela 6 – Transmitância térmica e capacidade térmica Residência (U) W/m².K _(KJ/m².K)CT

Nível D 2,08 66,38

Fonte: AUTORIA PRÓPRIA, 2015. 4.1.4 Aberturas nas paredes

Segundo a NBR 15.575 (ABNT, 2013), as aberturas devem apresentar dimensões mínimas para ventilação, maior ou igual a 8% da área de piso de cada ambiente de permanência prolongada incluindo a cozinha e possuir sombreamento. Verificou-se o não cumprimento do quesito referente a ventilação apenas na sala.

4.2 Classificação energética

4.2.1 Envoltória

A envoltória foi avaliada com o auxílio da planilha fornecida pelo (PBE) utilizando os seguintes dados: zona bioclimática; situação do piso e cobertura; transmitância térmica, capacidade térmica e absortância da cobertura e paredes externas; característica construtiva; áreas de paredes externas do ambiente; áreas de aberturas; características das aberturas; características gerais; e pré-requisitos. Dessa forma, os resultados obtidos são apresentados nas Tabelas 7, 8, 9 e 10.

Tabela 7 - Indicador de graus-hora e consumo relativo para refrigeração

Ambiente Sala Quarto 2 Quarto 1

Indicador de Graus-hora para Resfriamen

to

ºC.h

D D D

14646 12669 12498

Consumo Relativo

para Refrigeraç

ão

kWh/m ².ano

D D D

0 60,160 57,303

Fonte: Adaptado de PBE, 2014.

Tabela 8 – Pontuação final da envoltória

Envoltória para Verão

D

2,00

(7)

Tabela 9 – Pré-requisitos da envoltória por ambiente Sala Quarto ₂ Quarto ₁

Par. externa

s

Upar, Ctpar e αpar

atendem? Sim Sim

Sim

Cob.

Ucob, Ctcob e αcob

atendem? Não Não

Não

Ilum. e vent. natural

O ambiente é um

dormitório? Não Sim

Sim

Ilum. Natural

Área de abertura para iluminação

[m²]

1,52 1,52 1,52

Ai/Auamb

(%) 13,31 17,76 16,87 Atende

12,5%? Sim Sim Sim

Vent. Natural

Área de abertura para ventilação

0,74 0,74 0,74

Av/Auamb

(%) 6,51 8,68 8,25 Atende %

mínima? Não Sim Sim Tipo de

abertura correr correr correr Abertura

passível de fechamento

?

Sim Sim Sim

Atende? Sim Sim Sim

Fonte: Adaptado de PBE, 2014. Tabela 10 – Pré-requisitos da envoltória Medição individual de água? Sim

Medição individual de energia? Sim

Vent. Cruzada

Área Aberturas orientação

Norte

0,92

Área Aberturas orientação Sul 0 Área Aberturas

orientação Leste

1,48

Área Aberturas orientação

Oeste

0,74

A2/A1 1,12 Atende A2/A1

maior ou igual a 0,25?

Sim

Banheiros com Ventilação Natural

Nº BWC 1 Nº Banheiros

com ventilação natural

1

Atende 50% ou mais dos banheiros?

Sim

É importante ressaltar que os valores de área de abertura para iluminação e ventilação foram determinados através de medições in loco e estão demonstrados na Tabela 11.

Tabela 11 – Porcentagem de abertura para iluminação e ventilação natural.

Iluminação Ventilação

Janela 1 92% 45%

Janela 2 86% 43%

Fonte: AUTORIA PRÓPRIA, 2015. 4.2.2 Sistema de aquecimento de água

O sistema de aquecimento de água foi avaliado com auxílio da planilha fornecida pelo (PBE), utilizando dados referentes aos pré-requisitos, potência do chuveiro e demanda de utilização desse sistema. Os resultados são apresentados na Tabela 12.

Pelo fato de o sistema de aquecimento de água ser elétrico, o único pré-requisito que as edificações possuem é o de apresentar sistema de aquecimento de água.

Tabela 12 – Pontuação final do sistema de aquecimento de água

Aquecedores elétricos de

passagem, chuveiros elétricos e torneiras elétricas

Insira a Potência Máxima do Equipamento (W)

5500

Demanda 100

Classificação E ₁

Fonte: Adaptado de PBE, 2014. 4.2.3 Bonificações

O conjunto residencial como um todo e a residência A avaliada, apresentam as seguintes bonificações: profundidade 0,2 e refletância teto 0,1.

4.2.4 Pontuação final

O valor da pontuação final da UH é calculado utilizando os dados referentes a envoltória, sistema de aquecimento, pré-requisitos e bonificações. O resultado dessa avaliação está demonstrado na Tabela 13.

Tabela 13 – Pontuação final nível D.

Pontuação Total

Identificação

Envoltória para Verão

D 2,00

Envoltória para Inverno

Não se aplica 0,00 Aquecimento de

Água

E 1,00 Equivalente

numérico da envoltória

D 2,00 Envoltória se

refrigerada artificialmente

D 2,00 Bonificações 0,30

Região Centro-Oeste Coeficiente a 0,65 Classificação final da UH D

Pontuação Total 1,95

(8)

4.3 Reformulação do projeto do MCMV com ENCE nível A

A reformulação foi baseada nas características construtivas apresentadas pela NBR 15220-3 e no menor custo de investimento necessário para atingir nível A.

4.3.1 Paredes

Na parte das paredes foi necessário trocar a cor do revestimento, de cores com absortância média a alta para uma cor de baixa absortância, ou seja, cor branca. 4.3.2 Cobertura

Pelo fato de o valor da transmitância térmica da cobertura não estar no intervalo exigido pela norma, foi necessário colocar uma manta térmica de lã de vidro 2,5 cm, e trocar as telhas de concreto na cor cinza para a cor branca. Com a aplicação da manta térmica a transmitância diminuiu para 0,96 W/m².K, a capacidade térmica para 67,17 KJ/m².K e com a troca das telhas a absortância que era de 0,65 reduziu para 0,20. 4.3.3 Aberturas nas paredes

Com o intuito de atender todos os pré-requisitos referente à abertura nas paredes, foi necessário aumentar a janela da sala de 1,5 m x 1,1 m, para 2,0 m x 1,1 m e com isso atendeu-se o requisito referente a área efetiva de abertura para ventilação.

4.3.4 Sistema de aquecimento de água

O sistema de aquecimento de água foi alterado para aquecimento solar, sendo dimensionado de acordo com a planilha fornecida pelo (PBE) e garantindo fração solar mínima de 70%, com backup por resistência elétrica.

Utilizando-se os critérios mínimos exigidos pelo RTQ-R, obteve-se os resultados apresentados na Tabela 14, para um coletor etiqueta A (INMETRO), com fator de eficiência óptica Fr(Ƭα)n=0,729, coeficiente global de

perdas FrUL=4,511 e reservatório com menor perda específica de energia mensal 0,13 KWh/mês/l (INMETRO).

Tabela 14 – Aquecimento solar dimensionamento Volume de água

armazenada 200L

Número de coletores 2

Área do coletor 2,14 m²

Área total dos coletores 4,28 m²

Varmaz / Área de coletores 46,73

Fração solar anual 71,67%

Fonte: Adaptado de PBE, 2014. 4.3.5 Bonificações

Consideraram-se as bonificações apresentadas na Tabela 15 para atingir à ENCE nível A.

Tabela 15 – Bonificações

Profundidade 0,2

Refletância teto 0,1

Iluminação artificial 0,1 Ventiladores de teto 0,1

Refrigeradores 0,1 Fonte: AUTORIA PRÓPRIA, 2015. 4.3.6 Pontuação final

O valor da pontuação final da UH é calculado automaticamente após a entrada de todos os dados referentes à envoltória, sistema de aquecimento, pré-requisitos e bonificações. O resultado dessa avaliação está demonstrado na Tabela 16.

Tabela 16 – Pontuação final nível A.

Pontuação Total

Identificação

Envoltória para Verão

C

3,31

Envoltória para Inverno

Não se aplica

0,00

Aquecimento de Água

A

5,00

Equivalente numérico da envoltória

C

3,31 Envoltória se

refrigerada artificialmente

C

2,52

Bonificações 0,60

Região Centro-Oeste

Coeficiente a 0,65

Classificação final da UH A

Pontuação Total 4,50

4.4 Determinação dos custos para atingir ENCE nível A

Os custos por residência para elevar o nível de eficiência de D para A ainda na fase de projeto estão demonstrados na Tabela 17.

Tabela 17 – Custos para elevar a eficiência do nível D para A por residência.

Sistema de aquecimento de água

(Instalação + Coletores + Reservatório) R$ 3.089,68

Telha de concreto branca R$ 700,00

Janela Sala R$ 144,32

Manta térmica de lã de vidro - e=2,5cm R$ 4.195,87

Pintura -R$ 39,10

Total R$ 8.090,77

(9)

de 144,32 reais, e no caso das telhas a diferença na cor foi de 0,70 reais por telha. No caso da pintura obteve-se uma redução no valor, pelo fato de ter trocado por tinta branca.

4.5 Determinação da economia de energia proporcionada pela ENCE nível A

Por meio do software Design Builder realizou-se a simulação para cada um dos projetos, onde a mesma seguiu os procedimentos do RTQ-R para simulação de edificações residenciais condicionadas artificialmente. A Tabela 18 abaixo mostra os inputs utilizados na simulação.

Tabela 18 – Inputs simulação.

Nível A Nível D

Telhado

Transmitânci

a (W/m².K) 0,96

2,08 (W/m².K) Absortância 0,2 0,65

Parede

Transmitânci

a (W/m².K) 2,48

2,48 (W/m².K)

Absortância 0,2

0,70 - Cor escura 0,40 - Cor

clara

Tensão do ar

Taxa

constante 1,00 (ac/h) 1,00 (ac/h)

HVAC Resfriamento 3,30 (Cop) 3,30 (Cop)

Equipament o

Sala 1,5 (W/m²) 1,5 (W/m²)

Chuveiro 358,86 _(W/m²) 1266,70 _(W/m²)

Aberturas Tipo do vidro bronze _3mm bronze 3mm

Iluminação

DPI -

dormitórios 5,0 (W/m²) 5,0 (W/m²) DPI - sala 6,0 (W/m²) 6,0 (W/m²)

A Figura 6 mostra os resultados referentes ao consumo de energia de acordo com o nível de eficiência projetado.

Figura 6 – Consumo de energia em KWh para cada projeto. Fonte: AUTORIA PRÓPRIA, 2015.

As alterações efetuadas no projeto proporcionaram uma redução média mensal de 92,72 KWh, e anual de 1112,65 KWh. O consumo de energia anual correspondente a cada projeto está demonstrado na Tabela 19.

Tabela 19 – Consumo de energia anual

Nível D 1777,85 KWh

Nível A 665,20 KWh

4.6 Cálculo do payback do investimento

Com o valor da economia de energia encontrado via simulação, determinou-se o quanto em reais foi economizado ao multiplicar o KWh por uma tarifa de R$ 0,70. O valor obtido R$ 778,85, no entanto leva em consideração o uso do aquecimento solar em 100%, o que de fato pode não acontecer, visto que o sistema foi dimensionado com uma fração solar anual de 71,67%, e a economia anual de energia baixar para 835,78 KWh. Sendo assim, o cálculo do payback, da TIR e do VPL levaram em consideração os dois casos, ou seja, a economia máxima e mínima possível de acordo com as condições climáticas (Tabela 20).

Tabela 20 – Indicadores econômicos Nível A sem

considerar

backup elétrico

Nível A considerando

backup elétrico Fluxo de

Caixa R$ 778,85 R$ 585,05

Taxa de

retorno 12% 12%

Investimento R$ 8.090,77 R$ 8.090,77

Payback 10,39 anos 13,83 anos

VPL -R$ 2.273,19 -R$ 3.720,80

TIR 7,25% 3,80%

Os indicadores econômicos foram calculados considerando-se o tempo de vida útil do projeto de 20 anos, conforme consta na NBR 15.575 (ABNT, 2013) e a taxa de retorno de 12%, baseada em uma taxa Selic de 14,25%, retirando-se apenas o valor do imposto de renda.

Portanto, para uma taxa Selic tão alta de 14,25% nenhum dos investimentos analisados é viável. A viabilidade nesse caso dependeria de uma redução no valor investido ou na redução da taxa básica de juros. 4 Conclusões

A presente pesquisa serviu para propor alternativas que aumentassem o nível de eficiência energética e confirmar a hipótese levantada: o aumento nos custos de construção para atingir nível A são inferiores a economia proporcionada ao longo do tempo de vida da edificação. No entanto diante da situação econômica atual do Brasil, ao compararmos o investimento para atingir ENCE nível A com outro investimento, o mesmo não é viável, pois, a viabilidade dependeria de possíveis incentivos do governo ou da redução atual da taxa SELIC.

Os resultados obtidos classificaram as atuais moradias no nível D e mostraram que poucas alterações são necessárias para atingir o nível A, que reduziu em 2/3 o consumo de energia elétrica. Portanto, espera-se que os resultados alcançados sirvam de diretrizes norteadoras para os próximos empreendimentos do MCMV em Sinop – MT.

Como sugestão para pesquisas futuras propõe-se a avaliação do conforto térmico gerada com as alterações e a valorização das residências com nível A de eficiência energética.

0 50 100 150 200

Jan Fe

v

Mar Ab

r

Mai Ju

n

Ju

l

A

g

o

S

e

t

O

u

t

N

o

v

De

z

K

W

h

Meses

(10)

Referências

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– ABNT. NBR 15220: Desempenho térmico de edificações. Rio de Janeiro: ABNT, 2005.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS

– ABNT. NBR 15575: Edificações Habitacionais –

Desempenho. Rio de Janeiro: ABNT, 2013.

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