Análise da eficiência energética de uma edificação residencial através da nova proposta brasileira de etiquetagem de edificações

Abstract

Nos últimos anos, um dos principais problemas sociais discutidos no Brasil é o déficit habitacional. Tentando resolver esta questão surgiram programas como o Minha Casa Minha Vida. Desta forma, o mercado nacional de construção civil passou a apresentar um crescimento de edificações destinadas a famílias de baixa renda. Porém, muitos dos projetos deste tipo de edificação não aplicam conceitos de eficiência energética. Além disso, estes projetos são frequentemente replicados em locais com orientações solares e até climas diferentes. Com base nisto, este trabalho buscou avaliar uma edificação de baixa renda através do novo regulamento brasileiro de etiquetagem residencial. Esta avaliação do projeto foi analisada para todas as orientações solares, considerando os fundos da edificação voltados para a orientação norte, leste, sul e oeste. Após esta avaliação inicial, apresentou-se medidas de eficiência energética com o objetivo de melhorar o desempenho da edificação. Como propostas para a envoltória da edificação foram analisadas a troca da composição da cobertura, a troca do tipo de vidro utilizado nas janelas e o uso em conjunto destas propostas. Já para o sistema de aquecimento de água foram propostos o uso de aquecedores a gás e o uso de coletores solares. Por fim, também foi avaliada a viabilidade econômica destas propostas, levando em conta a economia com a conta de energia e o custo de implantação das medidas de eficiência energética. A envoltória do caso base foi avaliada como classe A para todas as orientações analisadas. Porém, como seu sistema de aquecimento de água obteve a classe D, a classificação final das unidades habitacionais foi C. Com a proposta de mudança do sistema de cobertura a classificação final obtida continuou C. Já com a proposta de alterações dos vidros, e com a proposta de aplicação em conjunto das duas medidas relacionadas a envoltória, foi possível obter a classificação final B. Com relação as propostas para o sistema de aquecimento de água, ambas as medidas obtiveram classificação A. No que diz respeito à classificação final da unidade habitacional, foi possível obter classe B com o sistema de aquecimento a gás e classe A com o sistema aquecimento solar. Em se tratando da análise de viabilidade financeira, as propostas relacionadas a envoltória apresentaram valores de payback elevados. Para estas propostas o menor valor de payback encontrado foi de cerca de 75 anos, para a aplicação em conjunto da mudança no sistema de cobertura e no tipo de vidro. No que diz respeito às propostas para o sistema de aquecimento de água, o sistema de aquecimento solar apresentou um payback de cerca de 21 anos. Já o sistema com aquecedor a gás apresentou um payback de cerca de 3 anos e uma TIR de 31%. A proposta do uso do aquecimento a gás foi a única medida de eficiência energética que alcançou valores de payback dentro do limite proposto de 10 anos, e uma TIR acima da TMA proposta de 12%. O possível uso em conjunto das propostas para envoltória e para o sistema de aquecimento de água foram descartadas, devido aos altos valores de payback obtidos pelas propostas para o sistema de envoltória.

In the last years, one of the main social problems discussed in Brazil is the housing inequality. Trying to resolve this issue, programs like Minha Casa Minha Vida (My House My Life) have emerged. In this way, the national construction market started to show the growth of buildings destined to low-income families. However, many of the projects of this type of construction do not apply concepts of energy efficiency. In addition, these projects are often replicated in locations with different solar orientations and even different climates. Based on this, this paper sought to evaluate a low-income building through the new Brazilian residential labeling regulation. This project evaluation was analyzed for all solar orientations, considering the back of the building for north, east, south and west. After this initial evaluation, energy efficiency measures were presented with the objective of improving the performance of the building. As proposals for the building envelope were analyzed the exchange of the composition of the roof, the exchange of the type of glass used in the windows and the joint use of these proposals. As for the water heating system, the use of gas heaters and the use of solar heating were proposed. Finally, the economic viability of these proposals was also evaluated, taking into account the economy with the energy bill and the cost of implementing the energy efficiency measures. The base case envelope was evaluated as class A for all orientations analyzed. However, as its water heating system obtained class D, the final classification of the housing units was C. With the proposal to change the roof system, the final classification obtained continued C. With the proposal of alterations of the glasses and with the proposal of joint application of the two measures related to the envelope, it was possible to obtain the final classification B. Regarding the proposals for the water heating system, both measurements obtained a rating of A. With regard to the final classification of the housing units, it was possible to obtain class B with the gas heating system and class A with the solar heating system. Regarding the financial feasibility analysis, the proposals related to the envelope presented high payback values. For these proposals, the lowest payback value found was about 75 years, for the joint application of the change in the roof system and the type of glass. With regard to the proposals for the water heating system, the solar heating system showed a payback of about 21 years. The gas heating system presented a payback of around 3 years and an IRR of 31%. The proposal for the use of gas heating was the only energy efficiency measure that reached payback values within the proposed 10-year limit, and an IRR above the proposed MARR of 12%. The possible joint use of the proposals for the envelope and for the water heating system were discarded, due to the high values of payback obtained by the proposals for the system of the envelope.