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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ARQUITETURA E URBANISMO
JULIANA MONTENEGRO MATOS
QUALIFICAO DE EDIFCIOS RESIDENCIAIS VERTICAIS EM NATAL/RN LUZ
QUALIFICAO DE EDIFCIOS RESIDENCIAIS VERTICAIS EM NATAL/RN LUZ
QUALIFICAO DE EDIFCIOS RESIDENCIAIS VERTICAIS EM NATAL/RN LUZ
QUALIFICAO DE EDIFCIOS RESIDENCIAIS VERTICAIS EM NATAL/RN LUZ DO
REGULAMENTO TCNICO DA QUALIDADDO REGULAMENTO TCNICO DA QUALIDADDO
REGULAMENTO TCNICO DA QUALIDADDO REGULAMENTO TCNICO DA QUALIDADE
PARA O NVEL DE EFICINCIA E PARA O NVEL DE EFICINCIA E PARA O NVEL
DE EFICINCIA E PARA O NVEL DE EFICINCIA
ENERGTICA DE EDIFICAES RESIDENCIAIS (RTQENERGTICA DE EDIFICAES
RESIDENCIAIS (RTQENERGTICA DE EDIFICAES RESIDENCIAIS (RTQENERGTICA
DE EDIFICAES RESIDENCIAIS (RTQ----R)R)R)R)
Natal
2012
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JULIANA MONTENEGRO MATOS
QUALIFICAO DE EDIFCIOS RESIDENCIAIS VERTICAIS EM NATAL/RN LUZ DO
REGULAMENTO TCNICO DA QUALIDADE PARA O NVEL DE EFICINCIA
ENERGTICA DE EDIFICAES RESIDENCIAIS (RTQ-R)
Dissertao apresentada ao Programa de Ps-Graduao em Arquitetura e
Urbanismo da Universidade Federal do Rio Grande do Norte UFRN, como
requisito obteno do ttulo de Mestre em Arquitetura e Urbanismo.
Orientador: Prof. Dr. Marcelo Bezerra de Melo Tinco.
Co-orientador: Prof. Ph.D. Aldomar Pedrini.
Natal 2012
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JULIANA MONTENEGRO MATOS
QUALIFICAO DE EDIFCIOS RESIDENCIAIS VERTICAIS EM NATAL/RN LUZ DO
REGULAMENTO TCNICO DA QUALIDADE PARA O NVEL DE EFICINCIA
ENERGTICA DE EDIFICAES RESIDENCIAIS (RTQ-R)
Dissertao apresentada ao Programa de Ps-Graduao em Arquitetura e
Urbanismo da Universidade Federal do Rio Grande do Norte UFRN, como
requisito obteno do ttulo de Mestre em Arquitetura e Urbanismo.
Aprovada em: ____/____/____
Prof. Dr. Marcelo Bezerra de Melo Tinco Universidade Federal do
Rio Grande do Norte UFRN
Orientador
Prof. Ph.D. Aldomar Pedrini Universidade Federal do Rio Grande
do Norte UFRN
Co-orientador
Prof. Dr. Leonardo Salazar Bittencourt Universidade Federal de
Alagoas UFAL
Membro
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Dedicatria Aos meus queridos pais, Joo e Helena, fonte de apoio
e motivao nessa caminhada.
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AGRADECIMENTOS
Aos meus pais, por tudo o que me ensinaram durante a vida
contribuindo para a minha formao.
s Minhas irms Giovanna e Luciana, pela fora, companheirismo e
amizade.
Aos professores Marcelo Tinoco e Aldomar Pedrini, que
direcionaram o desenvolvimento deste trabalho com toda a compreenso
e pacincia.
Aos membros da banca, por aceitarem avaliar o trabalho e pelas
valiosas sugestes.
s amigas Amanda, Mariana, Milena, Cynara e Isabel, com as quais
dividi as alegrias e as dificuldades da vida acadmica.
Alice Ruck e Natlia Queiroz pela inestimvel contribuio.
todos aqueles que contriburam direta e indiretamente com a
elaborao desta pesquisa.
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RESUMO
O objetivo desta pesquisa foi investigar o desempenho energtico
da envoltria de edifcios residenciais verticais no clima quente e
mido de Natal, capital do estado do Rio Grande do Norte, luz do
Regulamento Tcnico de Qualidade para o Nvel de Eficincia Energtica
de Edificaes Residenciais (RTQ-R), lanado em 2010. O trabalho
procura contribuir para o desenvolvimento de estratgias projetuais
adequadas s especificidades climticas locais e ao aumento do nvel
de eficincia energtica da envoltria. Os procedimentos metodolgicos
incluram o levantamento em 22 (vinte e dois) edifcios residenciais,
a formulao de prottipos representativos com base em caractersticas
tipolgicas e construtivas levantadas e a classificao do nvel de
eficincia energtica (etiquetagem) da envoltria destes prottipos,
utilizando como ferramenta o mtodo prescritivo do RTQ-R e anlises
paramtricas a partir da atribuio de diferentes valores s seguintes
variveis: forma do pavimento tipo; distribuio dos ambientes na
habitao; orientao da edificao; rea e sombreamento das aberturas;
transmitncia trmica; e, absortncia solar dos materiais opacos da
fachada, a fim de avaliar a influncia destes no desempenho da
envoltria. Os principais resultados alcanados com a realizao deste
trabalho compreenderam a qualificao dos edifcios residenciais
verticais em Natal/RN; a verificao da adequao destes edifcios
realidade climtica local a partir do diagnstico do desempenho
termo-energtico da envoltria; a identificao das variveis com
influncia mais significativa sobre a metodologia prescritiva do
RTQ-R e de solues projetuais mais favorveis obteno de nveis mais
altos de eficincia energtica segundo este mtodo. Verificou-se,
finalmente, que algumas destas solues mostraram-se contraditrias em
relao s recomendaes consagradas nas abordagens tericas relativas ao
conforto ambiental no clima quente e mido, o que indica a
necessidade de aperfeioamento do mtodo prescritivo do RTQ-R e o
aprofundamento em pesquisas sobre solues projetuais eficientes.
___________________________________________
Palavras-chaves: Eficincia energtica; RTQ; envoltria; edifcios
residenciais verticais; tipologias formais.
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ABSTRACT
The goal of the research was to investigate the energy
performance of residential vertical buildings envelope in the hot
and humid climate of Natal, capital of Rio Grande do Norte, based
in the Technical Regulation of Quality for Energy Efficiency Level
in Residential Buildings (RTQ -R), launched in 2010. The study
pretends to contribute to the development of design strategies
appropriate to the specific local climate and the increasing of
energy efficiency level of the envelope. The methodological
procedures included the survey in 22 (twenty two) residential
buildings, the formulation of representative prototypes based on
typological and constructives characters researched and the
classification of the level of energy efficiency in the envelopment
of these prototypes, using as a tool the prescriptive method of the
RTQ-R and the parametric analyzes from assigning different values
of the following variables: shape of the pavement type;
distribution of housing compartments; orientation of the building;
area and shading of openings; thermal transmittance, and solar
absorptance of opaque materials of the frontage in order to
evaluate the influence of these on the envelopment performance. The
main results accomplished with this work includes the qualification
of vertical residential buildings in Natal/RN; the verification of
the adequacy of these buildings to local climate based from the
diagnosis of the thermal energy of the envelopment performance, the
identification of variables with more significant influence on the
prescriptive methodology of RTQ-R and design solutions more
favorable to obtain higher levels energy efficiency by this method.
Finally, it was verified, that some of these solutions proved
contradictory in relation to the recommendations contained in the
theoretical approaches regarding environmental comfort in hot and
humid weather, which indicates the need for improvement of the
prescriptive method RTQ-R and further research on efficient design
solutions.
___________________________________________
Key words: Energy efficiency; RTQ; envelope; vertical
residential buildings; formal typologies.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Ciclo vicioso do aquecimento global.
.................................................................
26 Figura 2 - Distribuio dos crditos ambientais do BREEAM, HKBEAM,
LEEDTM, MSDG, CASBEE e GBTool, aps normalizao.
............................................................... 28
Figura 3 - Oferta interna de energia eltrica por fonte no Brasil em
2009. .................... 34 Figura 4 - Consumo final na carga
residencial no Brasil em 2005. ................................. 36
Figura 5 - Consumo final na carga residencial na Regio Nordeste em
2005. ............. 37 Figura 6 - Mecanismos de fomento eficincia
energtica ............................................. 40 Figura 7
Modelos de ENCE para a Unidade Habitacional Autnoma construda;
Edificao Multifamiliar Construda e reas de Uso Comum Construdas.
................... 41 Figura 8 Constantes da equao para a Zona
Bioclimtica 8. ..................................... 46 Figura 9 -
Carta Bioclimtica
..................................................................................................
49 Figura 10 - timas razes de rea externa por volume de edificaes.
........................ 55 Figura 11 - Formas bsicas de edificaes
em diferentes regies. ................................ 55 Figura 12
- Variao de carga trmica recebida por um edifcio em funo de sua
forma.
.........................................................................................................................................
56 Figura 13 Zoneamento Climtico Brasileiro.
....................................................................
62 Figura 14 Zona Bioclimtica 8 e Carta Bioclimtica apresentando as
normais climatolgicas de cidades desta zona.
.................................................................................
62 Figura 15 - Exemplos de apartamentos com tripartio setorial.
..................................... 71 Figura 16 - Exemplos de
pavimentos tipo com quatro e trs habitaes. ......................
75 Figura 17 - Hospital Onofre Lopes (1936).
..........................................................................
81 Figura 18 - Grande Hotel (1939).
..........................................................................................
81 Figura 19 - Edifcio Salmar (1969).
.......................................................................................
81 Figura 20 - Diagrama das caractersticas levantadas nos edifcios
selecionados, 2010.
....................................................................................................................................................
98 Figura 21 - Esquema do pav. tipo do Solar dos Mirantes (Escol).
................................ 107 Figura 22 - Esquema do pav.
tipo do Resid. Life (Moura Dubeux). ..............................
107 Figura 23 Esquema do pav. tipo 2 do Res. Bossa Nova
(Escol)................................ 108 Figura 24 Esquema do
pav. tipo do Ed. Al. Capim Macio (Escol).
............................. 108 Figura 25 - Pav. tipo do Res.
Metrpolis (Ecocil).
............................................................ 109
Figura 26 - Pav. tipo 2 do Res. Verano Ponta Negra (Capuche).
................................. 109 Figura 27 - Implantao do
Condomnio Residencial Metrpolis ..................................
111 Figura 28 - Distribuio dos setores da habitao no pavimento tipo
quadrado com duas unidades habitacionais.
...............................................................................................
116 Figura 29 - Distribuio dos setores da habitao no pavimento tipo
retangular alongado com duas
...............................................................................................................
116 Figura 30 - Distribuio dos setores da habitao no pavimento tipo
em forma de L com trs unidades habitacionais.
........................................................................................
118 Figura 31 - Distribuio dos setores da habitao no pavimento tipo
retangular alongado com trs unidades habitacionais.
......................................................................
118 Figura 32 - Distribuio dos setores da habitao no pavimento tipo
de forma quadrada com quatro unidades habitacionais.
.................................................................
120 Figura 33 - Distribuio dos setores da habitao no pavimento tipo
com forma retangular alongada e quatro unidades habitacionais.
.................................................... 120 Figura 34
- Condomnio Bossa Nova.
................................................................................
121 Figura 35 - Residencial Metrpolis.
....................................................................................
121 Figura 36 - Modelo de anlise 1.
.........................................................................................
125
-
Figura 37 Modelo de anlise 2.
........................................................................................
127 Figura 38 Modelo de anlise 3
.........................................................................................
128 Figura 39 - Modelo de anlise 4.
.........................................................................................
129 Figura 40 - Modelo de anlise 5.
.........................................................................................
130 Figura 41 - Modelo de anlise 6.
.........................................................................................
130 Figura 42 - Paredes externas com reas diferenciadas entre as
unidades habitacionais nos modelos de anlise 3 e 5.
.....................................................................
139 Figura 43 Aberturas sombreadas no modelo de anlise 1.
......................................... 143 Figura 44 verificao
dos ngulos de projeto da abertura da sala na UH1A e na UH1B.
......................................................................................................................................
144 Figura 45 verificao dos ngulos de projeto da abertura do quarto
de servio da UH1A.
......................................................................................................................................
145 Figura 46 verificao dos ngulos de projeto da abertura do quarto
de servio da UH1B.
......................................................................................................................................
145 Figura 47 Aberturas sombreadas no modelo de anlise 2.
......................................... 147 Figura 48 verificao
dos ngulos de projeto da abertura da sala na UH2A. .......... 147
Figura 49 verificao dos ngulos de projeto da abertura da sala na
UH2B. .......... 147 Figura 50 verificao dos ngulos de projeto das
aberturas dos quartos 1 e 2 da UH2A.
......................................................................................................................................
148 Figura 51 verificao dos ngulos de projeto das aberturas dos
quartos 1 e 2 da UH2B.
......................................................................................................................................
148 Figura 52 verificao dos ngulos de projeto da abertura do quarto
de servio da UH2A e da UH2B.
..................................................................................................................
149 Figura 53 Aberturas sombreadas no modelo de anlise 3.
......................................... 151 Figura 54 verificao
dos ngulos de projeto da abertura da sala na UH3A. .......... 151
Figura 55 verificao dos ngulos de projeto das aberturas dos quartos
1 e 2 e da sute 1da UH3A.
.....................................................................................................................
152 Figura 56 verificao dos ngulos de projeto da abertura do quarto
de servio da UH3A.
......................................................................................................................................
152 Figura 57 verificao dos ngulos de projeto da abertura da sala
na UH3B. .......... 154 Figura 58 verificao dos ngulos de projeto
da abertura do quarto de servio da UH3B.
......................................................................................................................................
154 Figura 59 verificao dos ngulos de projeto da abertura da sala
na UH3C. .......... 156 Figura 60 verificao dos ngulos de projeto
das aberturas dos quartos 1 e 2 e da sute 1 da UH3C.
...................................................................................................................
156 Figura 61 verificao dos ngulos de projeto da abertura do quarto
de servio da UH3C.
......................................................................................................................................
157 Figura 62 Aberturas sombreadas no modelo de anlise 4.
......................................... 158 Figura 63 verificao
dos ngulos de projeto da abertura da sala na UH4A. .......... 159
Figura 64 verificao dos ngulos de projeto das aberturas do quarto
de servio da UH4A.
......................................................................................................................................
159 Figura 65 verificao dos ngulos de projeto da abertura da sala
na UH4B. .......... 160 Figura 66 verificao dos ngulos de projeto
da abertura do quarto de servio da UH4B.
......................................................................................................................................
161 Figura 67 verificao dos ngulos de projeto da abertura da sala
na UH4C. .......... 162 Figura 68 verificao dos ngulos de projeto
da abertura do quarto de servio da UH4C.
......................................................................................................................................
162 Figura 69 Aberturas sombreadas no modelo de anlise 5.
......................................... 164 Figura 70 verificao
dos ngulos de projeto da abertura da sala na UH5A. ..........
164
-
Figura 71 verificao dos ngulos de projeto das aberturas do
quarto 1 e da sute 1 da UH5A.
.................................................................................................................................
164 Figura 72 verificao dos ngulos de projeto da abertura da sala
na UH5B. .......... 165 Figura 73 verificao dos ngulos de projeto
da abertura da sala na UH5C. .......... 166 Figura 74 verificao dos
ngulos de projeto da abertura da sala na UH5D. .......... 167
Figura 75 verificao dos ngulos de projeto das aberturas do quarto 1
e da sute 1 da UH5D.
.................................................................................................................................
167 Figura 76 Aberturas sombreadas no modelo de anlise 6.
......................................... 168 Figura 77 verificao
dos ngulos de projeto da abertura da sala na UH6A. .......... 169
Figura 78 verificao dos ngulos de projeto da abertura da sala na
UH6B. .......... 169 Figura 79 verificao dos ngulos de projeto da
abertura da sala na UH6C. .......... 169 Figura 80 verificao dos
ngulos de projeto da abertura da sala na UH6D. .......... 170
Figura 81 Classificao da envoltria da UH1A e UH1B.
............................................ 176 Figura 82
Classificao da envoltria da UH2A e UH2B.
............................................ 179 Figura 83
Classificao da envoltria da UH3A, UH3B e
UH3C................................ 181 Figura 84 Classificao da
envoltria da UH4A, UH4B e UH4C................................ 184
Figura 85 Classificao da envoltria da UH5A, UH5B, UH5C e UH5D.
................. 187 Figura 86 Classificao da envoltria da UH5A,
UH5B, UH5C e UH5D. ................. 189 Figura 87 Ambientes com
uma parede externa orientada para .................................
191 Figura 88 Ambientes com uma parede externa orientada para
................................. 191 Figura 89 Ambientes com uma
parede externa orientada para ................................. 192
Figura 90 Reposicionamento da varanda nas UH1A e UH1B.
................................... 205 Figura 91 Brise misto.
........................................................................................................
206 Figura 92 Relocao do banheiro da sute 2 na UH1A.
............................................... 206 Figura 93
Relocao do banheiro na UH5A.
.................................................................
209 Figura 94 Relocao do banheiro na UH5A.
.................................................................
211
-
LISTA DE GRFICOS
Grfico 1 - Matriz energtica mundial em 2004.
.................................................................
33 Grfico 2 - Matriz energtica brasileira em 2009.
............................................................... 34
Grfico 3 - Composio setorial do consumo de eletricidade no Brasil
em 2009. ........ 35 Grfico 4 - Distribuio dos empreendimentos
levantados por bairro. ......................... 103 Grfico 5 -
Distribuio dos empreendimentos levantados por nmero de blocos no
lote.
...........................................................................................................................................
104 Grfico 6 - Distribuio dos empreendimentos levantados por nmero
de unidades habitacionais por pavimento tipo.
........................................................................................
106 Grfico 7 - Distribuio dos empreendimentos levantados por
tipologia formal do pavimento. tipo.
......................................................................................................................
111 Grfico 8 Distribuio dos empreendimentos segundo a orientao.
....................... 112 Grfico 9 - Frequncia (%) dos ambientes
no grupo de apartamentos situados em pavimentos tipos com duas
unidades habitacionais.
....................................................... 114 Grfico
10 - Freqncia (%) dos ambientes no grupo de apartamentos situados
em pavimentos tipos com trs unidades habitacionais.
......................................................... 117
Grfico 11 - Freqncia (%) dos ambientes no grupo de apartamentos
situados em pavimentos tipos com quatro unidades habitacionais.
.................................................... 119 Grfico 12
- GHR por ambiente da UH1A e UH1B.
.......................................................... 175
Grfico 13 - GHR e por ambiente da UH2A e UH2B.
....................................................... 178 Grfico
14 - GHR por ambiente nas UH3A, UH3B e UH3C.
........................................... 180 Grfico 15 - GHR por
ambiente nas UH4A, UH4B e UH4C.
........................................... 183 Grfico 16 - GHR por
ambiente nas UH5A, UH5B, UH5C e UH5D. .............................
185 Grfico 17 - GHR por ambiente nas UH6A, UH6B, UH6C e UH6D.
.............................. 188
-
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Consumo especfico (KWh/ano) por uso final no setor
residencial em 2004
....................................................................................................................................................
37 Tabela 2 - pr-requisitos de transmitncia trmica e absorbncia
solar para a ZB8. .. 43 Tabela 3 - Coeficiente a a ser utilizado na
equao de pontuao total (PTUH) ........ 44 Tabela 4 - Equivalente
numrico do desempenho trmico da envoltria do ambiente 46 Tabela 5 -
Taxa metablica para diferentes atividades.
.................................................... 48 Tabela 6 -
ndice de resistncia trmica para vestimentas.
.............................................. 48 Tabela 7 - rea
mdia de terreno para cada edifcio em
................................................ 105 Tabela 8 -
Programa de necessidades representativo do grupo de apartamentos
situados em pavimentos tipos com duas unidades habitacionais.
................................ 115 Tabela 9 - Programa de
necessidades representativo do grupo de apartamentos situados em
pavimentos tipos com trs unidades habitacionais.
.................................. 117 Tabela 10 - Programa de
necessidades representativo do
............................................ 119 Tabela 11 -
Largura (m) das aberturas nos ambientes por tipologia do pavimento
tipo.
..................................................................................................................................................
122 Tabela 12 - modelos de anlise.
.........................................................................................
124 Tabela 13 percentual de reas mnimas de abertura para ventilao
natural. ........ 132 Tabela 14 proporo entre o somatrio das
aberturas para ventilao situadas na fachada com maior rea de
abertura e o somatrio das aberturas das demais fachadas.
.................................................................................................................................
134 Tabela 15 - percentual de reas mnimas de abertura para iluminao
natural. ........ 134 Tabela 16 - APambN, APambS, APambL e APambO
dos ambientes de permanncia prolongada.
.............................................................................................................................
137 Tabela 17 - AAbN, AAbS, AAbL e AAbO dos ambientes de permanncia
prolongada.
..................................................................................................................................................
140 Tabela 18 Sombabertura e somb para as aberturas sombreadas da
UH1A. ............... 145 Tabela 19 Sombabertura e somb para as
aberturas sombreadas da UH1B. ............... 146 Tabela 20
Sombabertura e somb para as aberturas sombreadas da UH2A.
............... 149 Tabela 21 Sombabertura e somb para as aberturas
sombreadas da UH2B. .......... 150 Tabela 22 Sombabertura e somb
para as aberturas sombreadas da UH3A. ............... 153 Tabela 23
Sombabertura e somb para as aberturas sombreadas da UH3B.
............... 155 Tabela 24 Sombabertura e somb para as aberturas
sombreadas da UH3C. ............... 157 Tabela 25 Sombabertura e
somb para as aberturas sombreadas da UH4A. ............... 160
Tabela 26 Sombabertura e somb para as aberturas sombreadas da UH4B.
............... 161 Tabela 27 Sombabertura e somb para as aberturas
sombreadas da UH4C. ............... 163 Tabela 28 Sombabertura e
somb para as aberturas sombreadas da UH5A. ............... 165
Tabela 29 Sombabertura e somb para as aberturas sombreadas da UH5B.
............... 166 Tabela 30 Sombabertura e somb para as aberturas
sombreadas da UH5C. ............... 166 Tabela 31 Sombabertura e
somb para as aberturas sombreadas da UH5D. ............... 167
Tabela 32 Sombabertura e somb para as aberturas sombreadas da UH6A.
............... 170 Tabela 33 Sombabertura e somb para as aberturas
sombreadas da UH6B. ............... 170 Tabela 34 Sombabertura e
somb para as aberturas sombreadas da UH6C. ............... 170
Tabela 35 Sombabertura e somb para as aberturas sombreadas da UH6C.
............... 171 Tabela 36 Somb dos ambientes de permanncia
prolongada. .................................. 171 Tabela 37
Aparint dos ambientes de permanncia prolongada.
................................. 172 Tabela 38 GHR e EqNumEnvAmb
por ambiente da UH1A e UH1B. ............................ 174
Tabela 39 - Clculo do EqNumEnv da UH1A e UH1B.
................................................... 176
-
Tabela 40 GHR e EqNumEnvAmb por ambiente da UH2A e UH2B.
......................... 177 Tabela 41 - Clculo do EqNumEnv da
UH2A e UH2B. ...................................................
178 Tabela 42 GHR e EqNumEnvAmb por ambiente da UH3A, UH3B e UH3C.
............ 179 Tabela 43 - Clculo do EqNumEnv nas UH3A, UH3B e
UH3C. .................................... 181 Tabela 44 GHR e
EqNumEnvAmb por ambiente da UH4A, UH4B e UH4C. ............ 182
Tabela 45 - Clculo do EqNumEnv nas UH4A, UH4B e UH4C.
.................................... 183 Tabela 46 GHR e
EqNumEnvAmb por ambiente da UH5A, UH5B, UH5C e UH5D.
..................................................................................................................................................
185 Tabela 47 - Clculo do Equivalente Numrico da Envoltria das UHs
5A. .................. 186 Tabela 48 GHR e EqNumEnvAmb por ambiente
da UH6A, UH6B, UH6C e UH6D.
..................................................................................................................................................
187 Tabela 49 - Clculo do Equivalente Numrico da Envoltria das
UH6A, UH6B, UH6C e UH6D
....................................................................................................................................
189
-
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 - Classificao de fontes energticas
.................................................................
32 Quadro 2 - Tipos de plantas de apartamentos segundo o programa
de necessidades.
....................................................................................................................................................
69 Quadro 3 - Tipos de plantas de apartamentos segundo aspectos
morfolgicos. ......... 70 Quadro 4 - Tipos de plantas de pavimentos
tipo, segundo aspectos morfolgicos. .... 73 Quadro 5 - Construtoras
com atuao no setor residencial do RN
................................. 96 Quadro 6 - Variveis
relacionadas ao clculo do nvel de eficincia energtica da envoltria
em unidades habitacionais autnomas.
............................................................ 99
Quadro 7 - Empreendimentos levantados, 2010.
............................................................. 102
Quadro 8 - tipologias formais do pavimento tipo.
............................................................ 109
Quadro 9 - Comparao entre os desempenhos dos modelos de anlise.
................. 190 Quadro 10 Classificao da envoltria dos
modelos de anlise 1 e 2 de acordo com a orientao.
...........................................................................................................................
194 Quadro 11 - Classificao da envoltria dos modelos de anlise 3 e
4, de acordo com a orientao.
...........................................................................................................................
195 Quadro 12 - Classificao da envoltria dos modelos de anlise 5 e
6 de acordo com a orientao.
...........................................................................................................................
197 Quadro 13 - Comparao entre os desempenhos dos modelos de
anlise. ............... 198 Quadro 14 - Comparao entre os
desempenhos dos modelos de anlise. ............... 199 Quadro 15
Dimenses das protees solares para atendimento dos ngulos de
sombreamento recomendados.
...........................................................................................
200 Quadro 16 Reformulao do modelo de anlise 1 de acordo com a
orientao da fachada principal.
...................................................................................................................
204 Quadro 17 Reformulao do modelo de anlise 5 de acordo com a
orientao da fachada principal.
...................................................................................................................
208 Quadro 18 - Comparao entre os desempenhos dos modelos de
anlise. ............... 210
-
SUMRIO
INTRODUO
............................................................................................................
15 1 EFICINCIA ENERGTICA E ARQUITETURA
................................................... 23
1.1 A sustentabilidade arquitetnica
....................................................................
25 1.2 Eficincia energtica no setor residencial
...................................................... 29 1.3 As
Iniciativas em eficincia energtica e o RTQ-R
........................................ 38
2 VARIVEIS DO CONFORTO TRMICO E DA EFICINCIA ENERGTICA ...... 47
2.1 Variveis humanas
.........................................................................................
47 2.2 Variveis climticas
........................................................................................
51 2.3 Variveis arquitetnicas relacionadas envoltria
........................................ 54 2.4 Estratgias
projetuais bioclimticas
...............................................................
61
3 TIPOLOGIAS RESIDENCIAIS VERTICAIS
......................................................... 66 3.1
Tipologia arquitetnica e eficincia energtica
............................................... 66 3.2
Caractersticas construtivas relacionadas eficincia energtica
................. 75 3.3 Condicionantes e aspectos histricos da
verticalizao em Natal/RN ........... 78
4 PROCEDIMENTOS METODOLGICOS
............................................................. 95
4.1 Seleo dos edifcios estudados
....................................................................
95 4.2 Levantamento de caractersticas tipolgicas e construtivas
........................... 96 4.3 Determinao dos modelos de anlise
........................................................ 100 4.4
Procedimentos para classificao da envoltria dos modelos de anlise
.... 100
5 CARACTERIZAO DOS EMPREENDIMENTOS LEVANTADOS
................... 102 5.1 Caracterizao tipolgica
.............................................................................
102 5.2 Caracterizao construtiva
...........................................................................
120
6 ELABORAO E ETIQUETAGEM DOS MODELOS DE ANLISE
.................. 124 6.1 Modelos de anlise
......................................................................................
124 6.2 Classificao da envoltria dos modelos de anlise
.................................... 131 6.3 Comparao entre os
modelos de anlise
................................................... 189 6.4
Consideraes sobre a influncia das variveis no desempenho da
envoltria 193 6.5 Reformulao dos modelos de anlise
........................................................ 204
7 CONSIDERAES FINAIS
...............................................................................
213 REFERNCIAS
.........................................................................................................
217 APNDICES
..............................................................................................................
222
-
15
INTRODUO
As ltimas dcadas foram marcadas por profundas mudanas nos
pressupostos tericos e nas bases empricas que do sustentao ao
paradigma na rea do projeto de arquitetura em decorrncia da
emergncia de novos pressupostos e critrios fundamentados nos
aportes tericos da sustentabilidade ambiental e arquitetnica, que
enfatizam a relevncia dos condicionantes climticos e suas relaes
com a eficincia energtica e o conforto ambiental.
Aps um perodo de indiferena, os condicionantes climticos vm
ganhando cada vez mais destaque no processo projetual, determinando
as solues formais e o emprego de materiais e de tcnicas
construtivas. No se pode afirmar, no entanto, que este seja um
quadro inteiramente novo. Trata-se mais de um retorno prtica do
projeto em que o arquiteto dependia essencialmente do seu domnio
sobre as condies do clima para resolver os problemas do conforto no
ambiente construdo.
Com o advento da energia eltrica e o desenvolvimento de novas
tecnologias a partir do final do sculo XIX, a envoltria do edifcio
perdeu a sua funo de regulador trmico, passando-a aos sistemas
artificiais de condicionamento trmico e iluminao. Assim, o
arquiteto deixou de utilizar o clima local a seu favor, o que
resultou em enormes prejuzos econmicos e ambientais. A produo de
energia necessria para suprir as novas demandas passou a ser a
causa de grande parte dos problemas ecolgicos como a poluio e o
aquecimento global.
O surgimento do conceito de desenvolvimento sustentvel, como
consequncia da discusso em torno dos problemas ambientais e das
crises energticas ocorridas nas dcadas de 1970 e 1980, deu origem,
na rea da arquitetura, aos conceitos de arquitetura sustentvel,
arquitetura bioclimtica, arquitetura ecolgica, biodesign, entre
outros.
Apesar das pequenas diferenas que marcam esses conceitos, eles
possuem em comum a fundamentao terica no conceito de
sustentabilidade e a preocupao com a minimizao dos impactos
ambientais relacionados com a construo e operao das edificaes.
Tendo em vista que estas atividades consomem cerca de 45% de toda a
energia produzida (BEN, 2010), a eficincia energtica, se configura
como uma das principais formas de promover a reduo desses
impactos.
Hoje a busca pelo conforto ambiental associado necessidade de
economizar energia, impe a adoo de estratgias projetuais
eficientes. Para que estas sejam
-
16
realmente eficazes, devem possuir estreita relao com o clima e
as especificidades locais, ou seja, as solues e os componentes
construtivos devem ser adequados tipologia edilcia em questo e a
cada realidade climtica, pois solues construtivas idnticas ou
semelhantes aplicadas a situaes e localidades diferentes provocam o
consumo desnecessrio de energia eltrica.
O meio acadmico possui um papel fundamental na adaptao das
estratgias e tecnologias desenvolvidas aos contextos regionais,
possibilitando a incorporao destas na cultura construtiva das
diversas localidades. Neste sentido, estudos que tratam das relaes
entre as estratgias projetuais fundamentadas nos princpios da
sustentabilidade e nos aportes tericos da arquitetura sustentvel e
da eficincia energtica, apesar de ainda serem escassos, vm ganhando
crescente importncia na produo da literatura internacional e
nacional, nas instituies pblicas e nas empresas privadas, bem como
entre os profissionais que vm buscando integrar esses princpios nos
seus desenvolvimentos tericos e nas suas aplicaes empricas.
Por outro lado, o Brasil tem avanado no campo das polticas de
reduo do consumo de energia eltrica. Em decorrncia da crise
energtica de 2001, conhecida como o apago, foi promulgada a Lei n.
10.295 de 17 de outubro de 2001, que dispe que sobre a Poltica
Nacional de Conservao e Uso Racional de Energia, e o Decreto 4.059
de 19 de dezembro de 2001, que a regulamenta, estabelecendo nveis
mximos de consumo de energia, ou mnimos de eficincia energtica, de
mquinas e aparelhos consumidores de energia fabricados ou
comercializados no Pas, bem como de edificaes construdas.
Esta legislao alavancou uma srie de iniciativas com o objetivo
de implementar parmetros de eficincia energtica, entre elas o Plano
de Ao para Eficincia Energtica em Edificaes (Procel Edifica),
lanado em 2003 pela Eletrobrs/Procel, que deu origem ao Regulamento
Tcnico da Qualidade do Nvel de Eficincia Energtica de Edifcios
Comerciais, de Servios e Pblicos (RTQ-C), lanado em 2009, e ao
Regulamento Tcnico da Qualidade do Nvel de Eficincia Energtica de
Edifcios Residenciais (RTQ-R), lanado em 2010. Ambos apresentam
metodologias para a classificao de edificaes quanto ao nvel de
eficincia energtica.
A implementao destes regulamentos dever contribuir, no mdio e
longo prazo, para a consolidao de padres construtivos adaptados aos
diversos climas e
-
17
realidades e, consequentemente, mais eficientes. Para tanto,
preciso que os profissionais envolvidos estejam familiarizados com
os avanos tecnolgicos e acadmicos, bem como com as ferramentas
disponveis, entre elas os regulamentos citados. Em Natal, assim
como nas demais capitais e cidades brasileiras, so poucos os
estudos que promovem essa familiarizao, principalmente no que se
refere ao RTQ-R, devido ao pouco tempo em que foi lanado.
O setor residencial, em geral, foi objeto de poucos estudos no
que se refere eficincia energtica, apesar de apresentar o segundo
maior ndice de consumo de energia no Brasil, atrs apenas do setor
industrial. Este foi tambm o setor que mais cresceu nas ultimas
dcadas devido ao incremento populacional, sendo a verticalizao das
cidades o seu reflexo mais notvel.
Apesar do impacto econmico desse crescimento, no existem estudos
que deem conta dos nveis de eficincia energtica e de conforto
ambiental que os caracteriza. Todavia, os aportes tericos da
arquitetura sustentvel permitem dizer que tanto a eficincia
energtica quanto o conforto ambiental poderiam ser aumentados e
melhorados de forma bastante expressiva, tal como demonstram
estudos realizados em outros pases e em outras regies do
Brasil.
Pelas razes expostas, o objeto de estudo desta pesquisa focaliza
a relao entre as variveis projetuais da envoltria e a eficincia
energtica em edifcios residenciais verticais no municpio de
Natal/RN, sob o enfoque do RTQ-R. Tendo como base algumas
tipologias predominantes identificadas no contexto local, o estudo
possui como principal meta contribuir para o aumento da qualidade
dos projetos no setor residencial, bem como desenvolver uma anlise
crtica do regulamento em estudo.
A nfase nos condicionantes bioclimticos no deve levar ideia de
que estes sejam mais importantes no processo de concepo da
arquitetura do que outros condicionantes, como os aspectos
funcionais, econmicos, estticos e simbolgicos. Tampouco se pretende
limitar a liberdade de criao do arquiteto com a proposio de solues
rgidas. O propsito fundamental desse trabalho chamar a ateno para a
importncia desses condicionantes no que se refere ao conforto
ambiental e eficincia energtica, a partir do ponto de vista do
projetista e da sua linguagem prtica, dando subsdio para a escolha
consciente das estratgias projetuais e para a compreenso do
rebatimento destas escolhas no desempenho termo-energtico das
edificaes.
-
18
Desta forma, o mtodo desse trabalho engloba a investigao das
caractersticas tipolgicas e construtivas nos edifcios residenciais
verticais em Natal/RN com o intuito de identificar as solues mais
comuns, e a anlise da influncia de parmetros relacionados a estas
caractersticas no desempenho termo-energtico destas edificaes.
Diante do contexto descrito, a questo-problema na qual a
pesquisa se estruturou foi assim formulada: em que medida as
caractersticas tipolgicas e construtivas influenciam na classificao
do nvel de eficincia energtica da envoltria de edifcios
residenciais verticais, segundo o mtodo prescritivo do Regulamento
Tcnico da Qualidade do Nvel de Eficincia Energtica de Edifcios
Residenciais (RTQ-R) no clima quente e mido de Natal?
Para responder a esta questo-problema, partiu-se da hiptese de
que os edifcios residenciais construdos na cidade de Natal/RN
apresentam um baixo nvel de eficincia energtica, em funo da adoo de
estratgias projetuais desenvolvidas para outras realidades
climticas e, portanto, inadequadas para o contexto local.
Apesar dos estudos realizados sobre a avaliao de parmetros
relacionados ao consumo de energia, necessita-se de um diagnstico
da realidade construtiva das diversas localidades relacionado
eficincia energtica. Em geral, a falta de conhecimento dos
profissionais d margem a escolhas inadequadas que no contribuem
para a reduo do consumo de energia.
No municpio de Natal/RN, assim como nas demais cidades grandes e
mdias brasileiras, tem se verificado o crescimento vertiginoso das
edificaes residenciais, sobretudo da tipologia verticalizada, em
decorrncia do crescimento demogrfico. No incio da dcada de 1990 o
IBGE registrou uma populao de aproximadamente 300 mil habitantes,
contra os mais de 800 mil habitantes verificados no ultimo Censo
(IBGE, 2010). Este fenmeno tem profunda relao com o aumento da
demanda de energia, tendo em vista que a posio do setor residencial
no ranking do consumo energtico, e que os avanos dos estudos na rea
da eficincia energtica no tm tido respaldo na aplicao prtica de
forma a acompanhar esse crescimento.
Apesar da matriz energtica brasileira se basear numa fonte
renovvel, a hidreletricidade, importante no confundir o conceito de
renovabilidade com o de sustentabilidade. Apesar de a gua ser um
recurso passvel de reposio pela natureza, as usinas hidreltricas
causam diversos impactos ambientais, como a
-
19
destruio de ecossistemas, alm do problema social da relocao de
comunidades, como vem ocorrendo na construo da usina de Belo Monte
no Estado do Par. mais vivel investir em medidas de reduo do
consumo atravs da eficincia energtica, do que construir novas
usinas a longo prazo, tendo em vista os custos ambientais e
financeiros envolvidos.
A crise energtica de 2001 levou exposio desse quadro tanto no
meio tcnico-cientfico, quanto nos diversos segmentos da sociedade,
chamando a ateno das instituies de pesquisa e desenvolvimento para
a questo do aumento descontrolado da demanda por energia,
justificando a realizao de pesquisas com foco na eficincia
energtica e na utilizao de estratgias projetuais eficientes como
uma das principais medidas no sentido de evitar novas crises.
Os estudos at agora realizados demonstram que, devido
diversidade climtica do Brasil, cada regio demanda solues
construtivas especficas ainda insuficientemente estudadas. O
desconhecimento dessas especificidades vem sendo responsvel pela
continuidade na produo de edifcios com baixo desempenho trmico e se
constitui num entrave incorporao dos conhecimentos existentes pelo
mercado da construo civil (LAMBERTS, 2006; SANTANA, 2006;
NICOLETTI, 2009; FERNANDES, 2010).
A escolha de estratgias projetuais adequadas se relaciona,
ainda, com os setores construtivos e suas respectivas tipologias
edilcias. No Brasil, a maioria dos estudos existentes se refere ao
setor comercial, em especial aos edifcios verticalizados de
escritrios e hospedagem, que se intensificaram aps o lanamento do
Regulamento Tcnico da Qualidade do Nvel de Eficincia Energtica de
Edifcios Comerciais e Pblicos (RTQ-C).
Estudos especficos sobre as estratgias projetuais eficientes
para o setor residencial precisam ser desenvolvidos no Brasil e
sobretudo na regio Nordeste. O lanamento recente do RTQ-R deve
impulsionar pesquisas para reverter essa escassez, alm de ser
necessrio que o mtodo seja analisado de forma a identificar suas
limitaes. Apesar de o setor ter tipologias muito variadas, o que
dificulta este tipo de estudo, possvel identificar segmentos
claros, a exemplo dos edifcios residenciais verticais.
Entre as principais limitaes verificadas em relao ao RTQ-C, est
a pouca sensibilidade de sua metodologia prescritiva verificao da
influncia do sombreamento nas aberturas. Os estudos realizados por
Pedrini et al,(2010), entre
-
20
outros examinados na reviso da literatura que integra este
projeto, mostraram que esta limitao compromete os resultados,
sobretudo no clima quente e mido, pois entra em conflito com as
diretrizes projetuais para a regio apontadas pelo zoneamento
bioclimtico brasileiro (ABNT, 1997) para a Zona Bioclimtica 8, em
que Natal/RN se insere. Espera-se que as modificaes verificadas no
mtodo do RTQ-R reflitam de forma mais adequada questo do
sombreamento, o que s poder ser verificado a partir de investigaes
sistemticas, como a que essa pesquisa se dispe.
Espera-se, portanto, que esta pesquisa possa contribuir tanto
para a necessria ampliao do conhecimento sobre a aplicabilidade do
RTQ-R, quanto para a identificao das estratgias projetuais mais
adequadas ao clima quente e mido da cidade de Natal/RN no setor
residencial, servindo de subsdio para o desenvolvimento dos
objetivos do LabCon (UFRN) na liderana da Rede de Eficincia
energtica que compe com outros laboratrios brasileiros, no contexto
do Plano de Ao para Eficincia Energtica em Edificaes (Procel
Edifica).
Objetivo Geral
Analisar a tendncia de desempenho de caractersticas tipolgicas e
construtivas na classificao do nvel de eficincia energtica da
envoltria de edifcios residenciais verticais localizados em
Natal/RN, segundo o mtodo prescritivo do Regulamento Tcnico da
Qualidade do Nvel de Eficincia em Edifcios Residenciais
(RTQ-R).
Objetivos Especficos
a) Identificar e sistematizar os conceitos bsicos relacionados
com a eficincia energtica e suas relaes com a realidade climtica de
Natal/RN, contribuindo para o processo de regionalizao das
iniciativas que vm sendo desenvolvidas no contexto brasileiro;
b) Estudar o papel do RTQ-R no contexto das polticas de
incentivo eficincia energtica e investigar seus mecanismos de
avaliao, contribuindo para a compreenso e difuso do mtodo
prescritivo;
-
21
c) Estudar as variveis da envoltria em edifcios residenciais
verticais analisadas no mtodo prescritivo, identificando as
estratgias projetuais de eficincia energtica a elas
relacionadas;
d) Identificar as tipologias mais comuns no setor residencial
vertical de Natal/RN a partir do levantamento de uma amostra
representativa;
e) Formular modelos de anlise representativos das tipologias
arquitetnicas identificadas e submet-los ao mtodo prescritivo do
RTQ-R, verificando o nvel de eficincia da envoltria das unidades
habitacionais destes;
f) Avaliar qualitativamente os resultados da aplicao do mtodo
prescritivo, relacionando-os s solues projetuais adotadas para a
envoltria;
g) Com base na avaliao qualitativa, verificar as estratgias
projetuais mais adequadas aos edifcios residenciais verticais,
levando em considerao o peso destas na classificao.
O trabalho esta estruturado em duas partes. A primeira,
referente fundamentao terica que norteia a pesquisa, composta pelos
seguintes captulos:
O captulo 1 tem como enfoque a eficincia energtica e seu peso no
rol de medidas voltadas para o incremento da sustentabilidade
ambiental e arquitetnica. Faz consideraes sobre a questo energtica
no Brasil, que aponta para a eficientizao de edificaes como uma das
principais medidas de reduo do consumo de energia neste contexto.
Por fim, aborda a questo da necessidade de desenvolvimento de
aportes legais que deem subsdio melhoria do desempenho das
edificaes, com enfoque no RTQ-R.
O captulo 2 aborda as variveis relacionadas ao conforto
ambiental e a eficincia energtica, bem como as estratgias
projetuais voltadas para a melhoria do desempenho das edificaes em
funo das especificidades climticas das diversas localidades.
O captulo 3 trata dos edifcios residenciais verticais, com
enfoque na caracterizao tipolgica e construtiva voltada para a
anlise de eficincia energtica, bem como faz consideraes sobre
aspectos mercadolgicos, legais e histricos, tendo em vista a
influncia destes na formao das tipologias das tipologias em
questo.
A segunda parte da pesquisa consiste na apresentao da
metodologia adotada e dos resultados propriamente ditos:
-
22
O captulo 4 apresenta os a metodologia adotada na pesquisa e
especifica as etapas e procedimentos utilizados para a coleta e
anlise de dados, na elaborao de modelo de anlises e na avaliao de
eficincia energtica dos modelos.
O captulo 5 apresenta a sistematizao e a anlise das informaes
levantadas, bem como a identificao das caractersticas tipolgicas e
construtivas predominantes na amostra de edifcios estudada.
O captulo 6 apresenta os modelos de anlise elaborados com base
nestas caractersticas e a anlise de suas envoltrias a partir
aplicao do mtodo prescritivo do RTQ-R, constituindo, assim, um
diagnstico do desempenho do setor residencial em Natal/RN. Em
seguida discute os resultados de uma srie de anlise paramtricas
realizadas a partir da proposio de alternativas realidade tipolgica
e construtiva local sintetizada nos modelos de anlise.
O captulo 7 traa as consideraes finais a cerca dos resultados
obtidos e aponta direcionamentos para pesquisas futuras.
-
23
1 EFICINCIA ENERGTICA E ARQUITETURA
Estamos em frente a uma nova revoluo, do mesmo tamanho da que
ocorreu no sculo XX. Na poca, ns dos pases ricos conquistamos o
conforto: agora devemos mant-lo e estend-lo a todos os outros, de
modo permanente e sem causar danos. preciso que se afirmem inovaes
no setor do uso racional da energia e da converso das fontes
renovveis (...) (BUTERA, 2009).
A busca pelo conforto sempre foi uma constante ao longo da
histria das habitaes. Nas mais diferentes culturas e pocas, a
arquitetura surge como uma forma de possibilitar ao homem um
habitat seguro, atravs do qual ele pode se defender das
hostilidades climticas e tirar proveito de suas caractersticas
favorveis. Assim, o estudo das relaes entre as edificaes, o homem e
o clima determinou a forma e a organizao de nossas cidades at bem
pouco tempo.
Foi a partir da Revoluo Industrial, no final do sculo XIX, que a
tecnologia passou a ser cada vez mais um fator predominante. At
ento para garantir o conforto nas edificaes o arquiteto dependia
unicamente do domnio que tinha sobre os recursos naturais
existentes. Com o advento da energia eltrica e dos sistemas
artificiais de condicionamento trmico e iluminao, o projetista se
viu livre para buscar outros paradigmas de projeto.
Gradativamente os conhecimentos desenvolvidos na rea do conforto
ambiental deixaram de ser assimilados pelos arquitetos, a exemplo
do que ocorreu com a difuso do Estilo Internacional no perodo entre
guerras. De acordo com o arquiteto Luiz Paulo Conde, ao prefaciar o
livro de Corbella e Yannas (2003), criou-se um padro globalizado de
cidades, cujos exemplos mais visveis, nas regies tropicais, so os
prdios com fachadas totalmente envidraadas, com altas temperaturas
provocadas pelo excesso de insolao e corrigidas por dispendiosos
sistemas de refrigerao e iluminao.
Assim, o conforto ambiental e o consumo de energia passaram a
ter uma relao intrnseca. A envoltria1 da edificao perdeu sua funo
de regulador da temperatura, resultando no aumento do uso dos
sistemas artificiais e no conseqente
1 Na definio do RTQ-R (2010) a envoltria consiste no conjunto de
planos que separam o ambiente
interno do ambiente externo, tais como fachadas, empenas,
cobertura, aberturas, assim como quaisquer elementos que os compem.
No esto includos pisos, estejam eles ou no em contato com o
solo.
-
24
aumento da demanda de energia para suprir os padres construtivos
resultantes. Essa mudana se baseou na hiptese de que a energia no
fosse um fator limitante, na medida em que se acreditava na
inesgotabilidade dos recursos naturais e se desconhecia os impactos
que a produo e o consumo de energia tm sobre o meio ambiente
(BUTERA, 2009).
Se por um lado a evoluo da tecnologia permitiu ao homem ter uma
maior autonomia sobre o conforto no ambiente construdo, seu uso
abusivo tornou-se a origem de grande parte dos problemas
ambientais. As mudanas antropognicas2, insignificantes at o incio
do sculo XX, tornaram-se comparveis, em magnitude, aos causados por
catstrofes naturais e o beneficiamento energtico uma das principais
causas, contribuindo decisivamente para o aumento da poluio, do
esgotamento de recursos naturais, do efeito estufa e da perda de
biodiversidade.
O custo econmico e social dessa situao tambm alto: os governos
investem grandes quantias para atender demanda, deixando de
investir em outros benefcios sociais, e grande parte da populao tem
dificuldade de acesso s tecnologias das quais cada vez mais
dependente (GOLDEMBERG E LUCON, 2008).
Conclui-se que, se para minimizar os impactos ambientais a nveis
mais sustentveis necessrio diminuir o consumo de energia, a
consolidao de uma arquitetura mais eficiente torna-se um passo
fundamental, tendo em vista que grande parte da energia utilizada
hoje se relaciona construo e utilizao das edificaes.
Sendo assim, a sustentabilidade arquitetnica, a eficincia
energtica e o conforto ambiental so os trs conceitos fundamentais
cuja interseco ir orientar a concepo desta pesquisa. A seguir,
estes e outros conceitos relacionados sero discutidos e
aprofundados, dando-se nfase ao contexto histrico em que surgiram e
s relaes existentes entre os mesmos.
2 De acordo com Goldemberg e Lucon (2008, p. 111) mudanas
antropognicas so modificaes no
meio ambiente provocadas pela ao do homem.
-
25
1.1 A sustentabilidade arquitetnica
Segundo Roaf et al, (2006), o conceito de arquitetura sustentvel
comeou a ser construdo na dcada 1960, quando a questo ambiental
passou a ser objeto de discusso, primeiro no meio acadmico, depois
nos mais diversos segmentos da sociedade. Um marco importante dessa
construo pode ser localizado no incio dos anos 1970, quando o Clube
de Roma - entidade internacional que reunia cientistas,
economistas, empresrios, autoridades e lderes de Estado de todos os
continentes alertou para a impossibilidade de dar continuidade ao
modelo de desenvolvimento econmico vigente, mediante a perspectiva
de esgotamento dos recursos naturais, aumento da poluio e o
consequente colapso ambiental.
A questo ambiental e sua relao com o crescimento econmico tambm
j vinha sendo discutida no mbito das organizaes multilaterais de
desenvolvimento, entre as quais se sobressaiu a Organizao das Naes
Unidas (ONU) que dedicou uma conferncia internacional a esta
temtica tambm no incio dos anos 1970. A Comisso Mundial Sobre Meio
Ambiente e Desenvolvimento (CMMAD), criada nesta conferncia e
presidida pela ento Primeira Ministra da Noruega Gro Harlem
Brundtland, desenvolveu o conceito de desenvolvimento sustentvel,
que pela definio apresentada no relatrio daquela Comisso, seria
aquele que atende s necessidades presentes, sem comprometer a
possibilidade de as geraes futuras satisfazerem as suas prprias
necessidades (GUBERT, 2007).
O embargo do petrleo na dcada de 1970 e o conseqente aumento dos
preos da energia, em conjunto com a intensificao dos problemas
ecolgicos decorrentes do aquecimento global, cuja queima
descontrolada de combustveis fsseis pelo homem foi apontada como
importante fator causador pelo quarto relatrio do Painel
Intergovernamental Sobre Mudana Climtica (IPCC, na sigla em ingls),
fez com que a questo adquirisse um maior impacto no meio
tcnico-cientfico, levando os diversos setores a reavaliar suas
prticas de uso de energia e buscar solues para a degradao ambiental
(BUARQUE, 2002).
O conceito de desenvolvimento sustentvel, ento consagrado,
serviu de base para a elaborao da Agenda 21 na Conferncia das Naes
Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (Eco-92), ocorrida no
Rio de Janeiro, com a participao de mais de 170 pases. Este
documento apontava solues prticas a serem seguidas por instituies
governamentais e no-governamentais, como o emprego de
-
26
tecnologias ambientalmente limpas, a economia de energia, a
reciclagem, a proteo dos recursos hdricos e dos ecossistemas frgeis
(CAPOZZI, 2006).
Este conceito foi gradativamente incorporado nas diversas reas
de conhecimento, entre elas, a arquitetura e a construo civil. A
partir de ento, passou-se a perceber uma resposta mais sensvel e
efetiva para uma mudana de perspectiva de projeto do ambiente
construdo, com destaque para a adoo de estratgias de eficincia
energtica e de uso mais racional dos recursos naturais (CORBELLA E
YANNAS, 2003).
De acordo com ROAF (2006), o aumento da temperatura global e o
baixo desempenho termo-energtico das edificaes contribuem para o
aumento do uso do ar-condicionado, levando a um maior consumo de
energia e, consequentemente, a nveis mais altos de emisso dos gases
do efeito estufa. A destruio da camada de oznio causada pela
presena desses gases na atmosfera, por sua vez, a principal causa
do aumento da temperatura global (Figura 1).
A compreenso desse ciclo vicioso foi um dos principais fatores
que impulsionaram a retomada dos estudos relacionados integrao
entre os edifcios,
Figura 1 - Ciclo vicioso do aquecimento global.
Fonte - elaborao da autora com base em ROAF (2006)
-
27
as necessidades humanas de conforto e o clima, os quais se
convencionou chamar de bioclimatologia ou arquitetura bioclimtica3
(ROAF et al, 2006). Para Corbella e Yannas (2003), o conceito de
arquitetura sustentvel se configura como uma evoluo do conceito de
arquitetura bioclimtica, pois considera a totalidade do meio
ambiente, buscando, alm do conforto ambiental e da eficincia
energtica, o aumento da qualidade de vida no espao construdo e no
seu entorno, atravs do aproveitamento mximo dos recursos naturais
existentes de forma racional.
O Instituto Para o Desenvolvimento da Habitao Ecolgica IDHEA
(2007) acrescenta que a arquitetura sustentvel aquela que
sistematiza um modelo que busca, por meio das edificaes, reproduzir
no ambiente construdo, as caractersticas do meio ambiente natural,
promovendo alteraes conscientes no entorno, de forma a atender as
necessidades de habitao, preservando os recursos naturais e
garantindo qualidade de vida para as geraes atuais e futuras.
, portanto, uma sntese das escolas, filosofias e abordagens que
associam o edificar e o habitar preocupao com a preservao do meio
ambiente. Para ela convergem tendncias como: arquitetura ecolgica,
Green building, green architecture e bio-design, arquitetura
antroposfica, arquitetura orgnica, arquitetura bioclimtica,
bioconstruo e permacultura, entre outras.
A despeito das semelhanas e diferenas entre estas, observa-se
que a questo da eficincia energtica possui papel de destaque nas
aes em prol da sustentabilidade arquitetnica. Esta nfase se deve s
prprias caractersticas inerentes indstria da construo civil:
segundo Silva; Silva e Agopyan (2003) a construo, operao e demolio
de edifcios consome 45% de toda a energia produzida no mundo.
De fato, a maior parte dos mtodos de avaliao da sustentabilidade
arquitetnica desenvolvidos nesse contexto, a exemplo do Leadership
in Energy and Environmental Design (LEED) e do Green Building
Council (GBC), atribuem um maior peso questo da eficincia energtica
e aos aspectos relacionados a este dentre as diversas variveis que
so avaliadas, como pode ser observado no quadro-sntese
3 O termo arquitetura bioclimtica, criado pelos irmos Olgyay na
dcada de 1960, se referia
arquitetura que busca satisfazer as exigncias de conforto atravs
de tcnicas e materiais disponveis, de acordo com as condies
climticas do lugar (NEVES, 2006).
-
28
(Figura 2) do estudo desenvolvido por Silva (2003) a respeito de
alguns destes mtodos.
Corroborando com essa classificao, Cunha (2006) e Fossati (2008)
apontam como sustentveis as seguintes aes gerais relacionadas a
estas variveis:
adoo de um novo paradigma de projeto, no qual as solues so
avaliadas considerando o ciclo de vida do ambiente construdo -
incluindo custos e impactos de manuteno e operao das edificaes e no
apenas seus custos iniciais;
compatibilizao com as variveis climticas locais
(bioclimatologia); utilizao de materiais de construo
preferencialmente locais, que demandem
menos energia durante o processo de fabricao e transporte e com
maior durabilidade ao longo do seu ciclo de vida;
discusso de solues integradas, analisando as potenciais
conseqncias das decises tomadas;
Figura 2 - Distribuio dos crditos ambientais do BREEAM, HKBEAM,
LEEDTM, MSDG, CASBEE e GBTool, aps normalizao.
Fonte - Silva (2003, p.66).
-
29
utilizao de solues que aumentem a flexibilidade das edificaes e
facilitem reformas e modernizaes, como por exemplo a reposio de
componentes e subsistemas;
introduo de melhorias nos projetos e na gesto da produo,
reduzindo a gerao de resduos nos canteiros de obras, proporcionando
a reciclagem ou a destinao adequada a estes;
reutilizao ou reciclagem de resduos industriais e agrcolas pela
construo civil, incluindo os prprios resduos produzidos na construo
e demolio de edificaes;
implantao de sistemas de reuso da gua da chuva e outros recursos
naturais;
Antes de tratar das medidas especficas voltadas para a eficincia
energtica, foco desta pesquisa, procurar-se- discorrer brevemente
sobre o conceito de eficincia energtica e sobre situao energtica
brasileira, de forma a identificar as estratgias mais adequadas a
esta realidade.
1.2 Eficincia energtica no setor residencial
Goldemberg e Lucon (2008) apontam trs estratgias
interdependentes para a minimizao do consumo de energia: a
eficincia energtica, o uso de energias renovveis e a descoberta de
novas tecnologias. A eficincia energtica, especificamente, pode ser
buscada de vrias formas, desde a alterao nas fontes primrias, at a
modificao na demanda. No segundo caso o papel das edificaes
fundamental, tendo em vista a participao destas no consumo do total
de energia produzida.
Lamberts, Dutra e Pereira (2004) definem o conceito de eficincia
energtica como a obteno de servios com baixo dispndio de energia.
Assim, um edifcio mais eficiente energeticamente que outro quando
proporciona as mesmas condies ambientais com menor consumo de
energia.
Signor (1999) estima que edifcios eficientes consomem at 30%
menos energia que outros com utilizao e nveis de conforto
semelhante.
Meier (et al, 2002), por sua vez, propem trs critrios para
avaliar a eficincia energtica nas edificaes: a) a edificao deve
conter equipamentos e materiais eficientes que estejam de acordo
com o local e com as condies do ambiente; b)
-
30
deve proporcionar conforto aos usurios e; c) deve consumir menos
energia quando comparada a outra semelhante.
Carlo (2008) acrescenta que a eficincia energtica deve ser
adotada em projetos de edificaes a fim de racionalizar o consumo,
evitando desperdcios, sem comprometer os servios necessrios sade,
segurana, conforto e produtividade do usurio de uma edificao.
Segundo esta autora as aes relacionadas eficincia energtica nas
edificaes se referem principalmente adequao da envoltria, na fase
projetual ou em retrofits e eficientizao dos sistemas de iluminao
artificial e de condicionamento trmico.
Observa-se que a racionalizao do uso de energia nas edificaes
apresenta estreitos laos com a adequao da arquitetura ao clima,
pois a reduo do consumo energtico dos sistemas artificiais pode
depender diretamente do desempenho trmico das edificaes, j que a
potncia de trabalho destes sistemas determinada pelos ganhos e
perdas de calor pela envoltria, associados carga trmica interna
gerada pela ocupao, pelos equipamentos e pelo sistema de iluminao
artificial (CARLO, 2008).
No que se refere envoltria, devido sua influncia no consumo de
energia das edificaes, sua eficientizao torna-se a estratgia que
oferece maior margem de contribuio do arquiteto para a obteno de
nveis mais altos de sustentabilidade arquitetnica.
na fase projetual que o arquiteto encontra as melhores
possibilidades de aplicao de estratgias de eficincia energtica, em
especial, a utilizao das chamadas estratgias bioclimticas que,
atravs do aproveitamento dos recursos naturais disponveis,
minimizam a dependncia dos sistemas artificiais e/ou reduz a
potncia com que estes sistemas tm que trabalhar, tornando-os mais
eficientes.
O uso deste tipo de estratgia, no entanto, implica em projetos
arquitetnicos mais elaborados do que aqueles que dependem
unicamente dos sistemas artificiais para garantir o conforto dos
usurios. Por mais que a utilizao ilimitada destes sistemas ponha o
projetista numa posio mais cmoda perante os problemas de adequao do
edifcio ao clima, a necessidade atual de reduo dos impactos
ambientais das edificaes torna a continuidade dessa prtica
inadmissvel. A concepo de projetos que possibilitem a execuo de
edifcios mais eficientes, tendo
-
31
como base o conforto dos usurios e o uso racional de energia ,
hoje, uma obrigao tica para arquiteto (LAMBERTS, DUTRA E PEREIRA,
2004).
A incorporao pelo mercado da construo civil das iniciativas de
economia de energia que vm sendo propostas depende, portanto, no
apenas dos fatores econmicos, mas tambm da assimilao do conceito de
eficincia energtica pelos arquitetos e engenheiros.
Lamberts, Dutra e Pereira (2004) consideram a conjuntura atual
favorvel:
O sculo XX tem sido particularmente frtil para a arquitetura e
hoje, quando estamos no final do sculo, o panorama arquitetnico
jovem e pluralista. Estilos como o ps-modernismo, o high-tech, o
construtivismo e o desconstrutivismo mostram experincias
significativas de preocupao crescente dos arquitetos com a melhoria
da qualidade das edificaes, inclusive considerando aspectos de
eficincia energtica e de conforto ambiental (1997, p. 19).
Os mesmos autores acrescentam que apesar dos avanos no campo
terico e legal e do surgimento de novas tecnologias, a aplicao
prtica dessas iniciativas ainda se reflete em casos relativamente
isolados e as edificaes continuam sendo construdas como verdadeiras
mquinas devoradoras de energia, pois enquanto para o cliente ou
investidor esta tarefa uma questo de custo/benefcio, para o
arquiteto significa uma verdadeira reavaliao dos mtodos de projeto
e o resgate da integrao entre o ambiente construdo e o clima, h
algum tempo colocado em segundo plano.
De acordo com a pesquisa realizada por Pereira (et al, 2005)
atravs da aplicao de questionrios junto a profissionais e
estudantes da rea da arquitetura, a deficincia na apropriao das
ferramentas de apoio ao projeto e o desconhecimento dos parmetros
de eficincia energtica como condicionantes de projeto ainda se
configuram como as principais barreiras para a produo de edificaes
mais eficientes.
A aplicao de medidas regulamentares como RTQ-R, tem muito a
contribuir para a difuso destes parmetros, enquanto ferramentas de
avaliao, difuso e incentivo adoo de estratgias projetuais com
vistas obteno de nveis mais altos de eficincia energtica, sobretudo
quando aplicadas compulsoriamente.
Frota e Schiffer (2001) ressaltam que imprimir ao edifcio
caractersticas que proporcionem uma resposta trmica ambiental
conveniente no implica no acrscimo obrigatrio de custo de construo,
mas, ao contrrio, deve resultar em reduo do
-
32
custo de utilizao e de manuteno. Goldemberg e Lucon (2008)
corroboram ao afirmar que, em geral, o custo dos investimentos para
promover a economia de energia inferior quele necessrio para
aumentar a gerao.
Alm disso, a reduo na demanda resulta no aumento da segurana no
fornecimento e no maior acesso da populao aos servios de energia.
Os ganhos micro e macroeconmicos associados ao aumento de
produtividade e da competitividade industrial crescem e, por fim,
os impactos ambientais, em especial aqueles relacionados emisso de
gases poluentes e ao efeito estufa, so sistematicamente reduzidos.
Desta forma, torna-se fundamental conhecer as questes relacionadas
produo da energia e seu uso nas edificaes a fim de nortear as aes
de melhoria da eficincia energtica.
Goldemberg e Lucon (2008) classificam as fontes de energia
primria em comerciais, quando so objeto de transaes monetrias, e no
comerciais, quando so obtidas de forma gratuita, como a luz do sol.
A energia secundria, por sua vez, que efetivamente utilizada pelo
homem para a satisfao de suas necessidades, obtida a partir do
beneficiamento da energia primria. O Quadro 1, a seguir,
sistematiza as fontes primrias de energia e suas respectivas fontes
secundrias, dividindo-as ainda em renovveis quando as condies
naturais permitem a compatibilidade entre a reposio em curto
horizonte de tempo e o consumo e no renovveis.
Quadro 1 - Classificao de fontes energticas Fontes Energia
primria Energia secundria
No-renovveis Fsseis Carvo mineral, petrleo e derivados, gs
natural
Termoeletricidade, calor, combustvel para transporte
Nuclear Materiais fsseis Termoeletricidade, calor
Renovveis
Tradicionais ou convencionais
Biomassa primitiva (lenha de desmatamento), potenciais
hidrulicos de mdio e grande porte
Calor e hidreletricadade
Novas ou modernas
Potenciais hidrulicos de pequeno porte, biomassa moderna (lenha
replantada), culturas energticas (cana-de-acar, leos vegetais)
Biocombustveis (etanol, biodsel), termoeletricidade, calor
Outras Energia solar, geotermal, elica, maremotriz e das
ondas
Calor, eletricidade fotovoltaica e eletricidade
Fonte: Elaborao da autora, com base em Goldemberg e Lucon (2008,
p. 69).
importante no confundir os aspectos tericos da renovabilidade
com a realidade prtica da sustentabilidade ambiental. A lenha, por
exemplo, considerada
-
33
uma fonte renovvel de energia. Todavia, se obtida por
desmatamento e este realizado num ritmo que no permite sua reposio,
no pode ser considerada sustentvel.
Outro exemplo, de extrema importncia para o contexto brasileiro,
so as hidreltricas, que tambm so fontes energticas renovveis, mas
que devido ao alagamento de vastas reas, causam a destruio de
florestas, o comprometimento de diversos ecossistemas importantes,
a alterao no regime dos rios e o assoreamento montante das
barragens (GOLDEMBERG E LUCON, 2008).
Lamberts, Dutra e Pereira (2004) apontam, ainda, os problemas
sociais e econmicos da necessidade de relocamento populacional,
inclusive de comunidades indgenas tradicionais, e dos altos
investimentos governamentais em infraestrutura, que acabam por
reduzir os investimentos em outras reas, como a sade, a educao e a
habitao.
De toda a energia primria produzida no mundo, 86,89% proveniente
de fontes no renovveis, principalmente o petrleo (GOLDEMBERG E
LUCON, 2008). No Brasil, apesar da participao do petrleo no total
de energia produzida ser superior ao mundial (41,9%), o pouco uso
de outras fontes no renovveis e o uso mais expressivo da energia
hidreltrica, da biomassa e dos produtos da cana-de-acar faz com que
o percentual de utilizao das fontes no renovveis caia para 53,2%
(Grfico 1 e Grfico 2), enquanto no contexto mundial esse valor de
86,89%. Somando as importaes, que essencialmente tambm so de origem
renovvel, pode-se afirmar que aproximadamente 85% da energia
consumida no Brasil proveniente de fontes renovveis (MME,
2010).
Grfico 1 - Matriz energtica mundial em 2004.
petrleo 35,24%gs natural 20,56%carvo 24,73%nuclear 6,36%biomassa
moderna 2,75%biomassa tradicional 7,70%hidrulica 2,15Outras
renovveis 0,51%
Fonte Elaborao da autora, com base em GOLDEMBERG E LUCON (2008,
p. 70).
-
34
Considerando apenas o consumo de energia eltrica no Brasil, a
principal fonte so as usinas hidreltricas, que responderam por
76,9% do total em 2009. A capacidade instalada at 2007 era de 97GW,
que apesar de representar somente 37% do potencial estimado, j se
aproximava da totalidade do potencial economicamente e
ambientalmente vivel (CARLO, 2008).
De acordo com Lamberts, Dutra e Pereira (2004), no entanto, o
consumo de energia triplicou nos ltimos dezoito anos, levando
necessidade de ampliao da matriz energtica, hoje respaldada pela
construo da usina de Belo Monte no Estado do Par. Se este ritmo for
mantido, o potencial instalado se tornar insuficiente novamente
daqui a algumas dcadas, levando construo de novas usinas, com
custos ambientais e econmicos insustentveis.
Figura 3 - Oferta interna de energia eltrica por fonte no Brasil
em 2009.
Fonte: MME (2010, p. 16).
Grfico 2 - Matriz energtica brasileira em 2009.
petrleo 41,9%gs natural 8,7%carvo 0,9%nuclear 1,7%biomassa
10,2%hidrulica 13,9%produtos da cana 18,8%Outras renovveis 3,8%
Fonte: Elaborao da autora, com base no EPE (2010, p. 16).
-
35
Com relao ao consumo de energia por setor, Sue Roaf (2006)
aponta que aproximadamente 26% utilizada nas residncias, o que
indica a importncia da participao desse setor no consumo da energia
produzida no mundo. No Brasil, esta porcentagem foi de 23,9% em
2009, colocando o setor residencial como o segundo maior consumidor
de energia eltrica no pas, abaixo apenas do setor industrial, que
corresponde a 43,7% (MME, 2010) (Grfico 3).
Ressalta-se que grande parte do consumo de energia no setor
industrial est relacionado ao funcionamento de mquinas, o que
independe do projeto arquitetnico para o incremento da eficincia
energtica. J nos setores residencial e comercial, a possibilidade
de atuao do arquiteto no sentido de economizar energia mais
significativa.
A ltima Pesquisa de Posse de Eletrodomsticos e Hbitos de Uso
(ELETROBRS, 2007), referente ao ano de 2005, j apontava a crescente
participao do setor residencial no consumo de energia no Brasil
devido a fatores como
a velocidade da transformao da antiga sociedade industrial para
a de informao, e desta, para a sociedade de comunicao,
possibilitando que muitos trabalhos, de cunho intelectual, possam
ser executados, por meios computacionais, em domiclios; o aumento
do nvel de desemprego e, por conseqncia, da economia informal,
transformando as residncias em microempresas; a busca pelo conforto
e lazer proporcionada pela grande disponibilidade e facilidade de
aquisio de eletrodomsticos e equipamentos eletroeletrnicos,
aumentando a carga instalada e, por isso, incentivando uma
Grfico 3 - Composio setorial do consumo de eletricidade no
Brasil em 2009.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
industrial
residencial
comercial
pblicoenergtico
agropecurio
transportes
Fonte Elaborao da autora, com base em MMA, 2010, p. 28.
-
36
maior utilizao da energia eltrica; o aumento do tempo de
permanncia das pessoas em seus domiclios, em funo da falta de
segurana, notadamente em centros urbanos de mdio e grande porte; a
demanda reprimida, em face das desigualdades sociais, que se espera
sejam reduzidas ao longo do tempo; a incorporao de novos
consumidores, em funo da universalizao dos servios de energia
eltrica, entre outros (ELETROBRS, 2007, p. 9-10).
De fato, o Balano Energtico Nacional, elaborado em 2010 (MME,
2010), demonstrou que o consumo energtico no setor residencial foi
o que mais cresceu nos ltimos anos, com um incremento de 6,5% de
2008 para 2009, enquanto no setor industrial esse percentual caiu
5,5%. Os demais setores comercial, agropecurio, publico e
transportes quando analisados em bloco apresentaram variao positiva
de 1,8% em relao ao ano anterior (MME, 2010).
Com relao destinao final no setor residencial, em 2005 a maior
parte da energia consumida nas residncias brasileiras destinava-se
a geladeiras e freezers (27%), chuveiros eltricos (24%) e
condicionamento ambiental (20%), conforme demonstra a figura 4
(ELETROBRS, 2007).
Goldemberg e Lucon (2008) observam que esta energia consumida de
forma diferente por classes sociais. Para as famlias brasileiras
com renda superior a dez unidades de salrio mnimo (USM), os
derivados do petrleo, incluindo o gs liquefeito de petrleo (GLP),
representam 65% da energia total consumida, enquanto que para
famlias entre zero e dois USMs eles representam 35%. Por outro
lado, para famlias de alta renda, lenha e carvo vegetal representam
8%, enquanto para famlias pobres eles representam 40%, sobretudo em
reas rurais.
Figura 4 - Consumo final na carga residencial no Brasil em
2005.
Fonte: ELETROBRS, 2007, p. 16.
-
37
Na Regio Nordeste, devido s temperaturas mais elevadas, o
consumo de energia com condicionamento ambiental e refrigerao foi
superior a mdia nacional correspondendo, respectivamente, 27% e 34%
do total utilizado, enquanto o percentual relacionado ao uso de
chuveiro eltrico foi de apenas 9% (Figura 5). Estes dados indicam a
importncia do desenvolvimento de pesquisas que visem o melhoramento
do desempenho termo-energtico das edificaes nessa regio, sobretudo
devido perspectiva de aumento do uso do ar-condicionado.
De acordo com Goldemberg e Lucon (2008), apesar do uso do
ar-condicionado ainda ser pouco difundido nas faixas de renda mais
baixas, como pode ser observado na Tabela 1, com o desenvolvimento
social crescente e com o baixo desempenho observado nas edificaes
atuais, estima-se o crescimento considervel do uso deste tipo de
equipamento nos prximos anos (GOLDEMBERG e LUCON, 2008).
Tabela 1 - Consumo especfico (KWh/ano) por uso final no setor
residencial em 2004 Tecnologia Renda familiar (salrios mnimos)
At 2 2 a 10 Mais de 10 Geladeira 450 650 750 Freezer 533 610 610
Iluminao eltrica 190 280 864 Chuveiro eltrico 216 1082 648 Ar
condicionado - 360 1100 Outros 140 500 697
Fonte - Goldemberg e Lucon (2008, p. 283).
Figura 5 - Consumo final na carga residencial na Regio Nordeste
em 2005.
Fonte - ELETROBRS, 2007, p. 16.
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38
Alm do desenvolvimento de pesquisas, a regulamentao em eficincia
energtica fundamental para a sua efetiva incorporao nas edificaes.
No item a seguir sero revisadas as principais iniciativas no
contexto brasileiro, dando-se nfase ao RTQ-R, cuja metodologia foi
utilizada nas anlises realizadas na presente pesquisa.
1.3 As Iniciativas em eficincia energtica e o RTQ-R
A necessidade de reduo do impacto ambiental relacionado construo
e operao das edificaes, sobretudo no que se refere ao consumo
energtico, tem estimulado a adoo de medidas de eficincia energtica
no projeto arquitetnico.
Os instrumentos legais voltados para a melhoria do desempenho
energtico em edifcios tem representado um papel fundamental na
consolidao dessas medidas. Eles podem existir na forma de cdigos,
tais como, guias, normas, leis, protocolos, provises, recomendaes,
regulamentos; ou na forma de classificaes como certificaes e
sistemas de etiquetagem (SANTOS & SOUZA, 2008).
Os sistemas de classificao, certificao ou etiquetagem so uma
tendncia mundial e, diferentemente dos cdigos que indicam
diretrizes e condicionantes, eles permitem uma maior flexibilidade
no projeto, pois classificam o nvel de eficincia da edificao sem
impor solues rgidas e estimulam a adoo de estratgias projetuais
adaptadas a cada caso, bem como a obteno de nveis mais altos de
eficincia, alm dos parmetros mnimos exigidos (CARLO & LAMBERTS,
2010; SANTOS & SOUZA, 2008).
O surgimento destes instrumentos faz parte de toda uma mudana de
mentalidade no contexto das polticas pblicas no campo do meio
ambiente, em funo da discusso em torno da questo ambiental nas
ultimas dcadas. J na dcada de 1990, em decorrncia da Eco-92,
tornou-se consenso que as estratgias de desenvolvimento sustentvel
deveriam integrar aspectos ambientais em planos e polticas de
desenvolvimento, conforme determina a Agenda 21 publicada nesta
ocasio.
No Brasil, as principais iniciativas neste sentido foram
impulsionadas pela crise de eletricidade ocorrida em 2001 o apago.
Foi, ento, promulgada a Lei n. 10.295, de 17 de outubro de 2001,
que dispe sobre a Poltica Nacional de Conservao e Uso Racional de
Energia (BRASIL, 2001a).
-
39
Em seguida, esta lei foi regulamentada pelo Decreto 4.059 de 19
de dezembro de 2001, que definiu que nveis mximos de consumo de
energia, ou mnimos de eficincia energtica deveriam ser
estabelecidos com base em indicadores tcnicos e regulamentao
especfica tanto para equipamentos, como para edificaes (BRASIL,
2001b). No decreto foi institudo, ainda, o Comit Gestor de
Indicadores e Nveis de Eficincia Energtica - CGIEE e a criado o
Grupo Tcnico para Eficientizao de Energia no Pas (GT-MME),
vinculado ao CGIEE.
Em 2003 o Programa Nacional de Conservao de Energia Eltrica
(Procel Eletrobrs) lanou o Procel Edifica: Plano de Ao para
Eficincia Energtica em Edificaes. Em 2004 Procel Edifica/Eletrobras
firmou convnio com o Laboratrio de Eficincia Energtica em Edificaes
- LabEEE, da Universidade Federal de Santa Catarina, e entre as
atividades desenvolvidas no mbito desse convnio, esto a elaborao do
Regulamento Tcnico da Qualidade para Eficincia Energtica de
Edifcios Comerciais, de Servios e Pblicos RTQ-C, aprovado em 2007,
e o Regulamento Tcnico da Qualidade para Eficincia Energtica de
Edifcios Residenciais RTQ-R, aprovado em 2010.
Em atendimento ao Decreto 4.059, estes regulamentos visam
estabelecer as condies para a classificao do nvel de eficincia
energtica de edificaes, a fim de possibilitar a obteno da Etiqueta
Nacional de Conservao de Energia (ENCE), concedida no mbito do
Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) do Instituto Nacional de
Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial (Inmetro).
O carter voluntrio destes regulamentos visa preparar o mercado
construtivo, de forma gradativa, a assimilar a metodologia de
classificao e obteno da etiqueta. A exigncia de nveis mnimos de
eficincia energtica para equipamentos, veculos e edifcios, no
entanto, figura na lista de medidas adotadas pelo Ministrio de
Minas e Energia como o nico mecanismo de fomento eficincia
energtica que deve ser implementada de forma compulsria (Figura 6),
o que est previsto para ocorrer nos prximos anos.
A etiquetagem de equipamentos e edifcios um mecanismo utilizado
em diversos pases do mundo e tm sido responsvel por uma grande
parcela da conservao de energia conseguida. O Brasil vem
conseguindo excelentes resultados no que diz respeito aos
equipamentos, cujo regulamento compulsrio e tem contribudo para
retirar do mercado produtos ineficientes.
-
40
Os regulamentos voltados para as edificaes, no entanto, ainda
possuem resultados poucos expressivos no sentido de modificar
prticas construtivas ineficientes consolidadas no mercado, devido
ao pouco tempo de existncia e ao carter voluntrio, sobretudo no que
se refere ao RTQ-R, lanado recentemente.
De fato, Fernandes (2006) afirma que, apesar do conforto
ambiental e do bioclimatismo estar presente na formao do arquiteto,
a falta de critrios legais que os inclua na aprovao de projetos
contribui para que estes princpios sejam desconsiderados. Neste
ponto a regulamentao em eficincia energtica adquire um papel
fundamental, no sentido de difundir estratgias, oferecer meios para
a avaliao destas e impor que estas sejam efetivamente consideradas
no processo projetual. O Regulamento Tcnico da Qualidade do Nvel de
Eficincia Energtica de Edifcios Residenciais (RTQ-R), lanado atravs
da Portaria n. 449, de 25 de novembro de 2010, foi revisado
recentemente, pela Portaria n. 18, de 16 de janeiro de 2012, para a
correo de diversas incoerncias identificadas em sua metodologia,
relacionadas sensibilidade das equaes utilizadas no calculo do nvel
de eficincia energtica da envoltria a algumas das variveis
envolvidas, conforme foi apontado por Queiroz et al (2011).
Figura 6 - Mecanismos de fomento eficincia energtica
Fonte MME & EPE, 2007, p. 141, com destaque da autora.
-
41
Acredita-se que outras revises ainda sero necessrias, o que
refora a importncia do desenvolvimento de estudos que analisem os
resultados obtidos com a aplicao do regulamento. O RTQ-R apresenta
parmetros e mtodos para a classificao de edificaes quanto ao nvel
de eficincia energtica para a obteno da Etiqueta Nacional de
Conservao de Energia (ENCE), que diferenciada para projetos e
edificaes construdas. A etiqueta pode ser obtida para:
a) Unidades habitacionais autnomas; b) Edificaes unifamiliares;
c) Edificaes multifamiliares; d) reas de Uso Comum de edificaes
multifamiliares ou de condomnios de
edificaes residenciais.
A Figura 7, a seguir, apresenta trs exemplos de ENCE.
Figura 7 Modelos de ENCE para a Unidade Habitacional Autnoma
construda; Edificao Multifamiliar Construda e reas de Uso Comum
Construdas.
Fonte RTQ-R, 2012.
No que se refere s unidades habitacionais autnomas e s edificaes
unifamiliares, a classificao se baseia na avaliao do desempenho
trmico da envoltria e na eficincia do sistema de aquecimento de
gua, podendo a pontuao final ser acrescida de bonificaes.
-
42
As edificaes multifamiliares, por sua vez, so classificadas a
partir da ponderao dos valores obtidos a partir da avaliao de suas
unidades habitacionais autnomas constituintes, pelas respectivas
reas. As reas de uso comum so classificadas a partir da avaliao da
eficincia do sistema de iluminao artificial, do sistema de
aquecimento de gua, dos elevadores, das bombas, dos equipamentos e
das bonificaes. O RTQ-R estabelece como pr-requisito geral para as
edificaes multifamiliares a medio individualizada de eletricidade e
gua de suas unidades habitacionais autnomas para obteno dos nveis A
ou B, exceto aquelas construdas antes da publicao do regulamento. O
RTQ-R apresenta dois mtodos de classificao: o mtodo prescritivo e o
mtodo de simulao computacional. Tendo em vista que nesta pesquisa
foram realizados apenas os procedimentos para a verificao da
eficincia energtica da envoltria de unidades habitacionais
autnomas, atravs do mtodo prescritivo, sero apresentadas nos tpicos
a seguir as etapas referentes a este processo, no que se refere
edificao naturalmente ventilada na Zona Bioclimtica 8.
1.3.1 PROCEDIMENTOS PARA CLASSIFICAO DA ENVOLTRIA
A classificao da envoltria atravs do mtodo prescritivo envolve
duas etapas: a primeira consiste na verificao de pr-requisitos
estabelecidos para a envoltria e a segunda aos clculos envolvidos
na determinao do seu nvel de eficincia.
1.3.1.1 Verificao dos pr-requisitos da envoltria
Os pr-requisitos da envoltria se referem s propriedades
construtivas dos componentes da edificao e ventilao e iluminao
natural.
a) Transmitncia trmica e absortncia solar das superfcies
A transmitncia trmica e a absortncia solar das superfcies devem
atender aos valores estabelecidos na Tabela 2 (no caso de se
almejar a clas