Avaliação de medidas de eficiência energética na envoltória de um edifício de escritórios por meio de um método simplificado

Abstract

Este trabalho tem como objetivo aplicar o método simplificado da Instrução Normativa Inmetro para a Classe de Eficiência Energética de Edificações Comerciais, de Serviços e Públicas (INI-C) em um edifício de escritórios, localizado em Florianópolis. Através da caracterização do edifício comercial de referência, foram calculadas as cargas térmicas e também foram analisadas medidas de eficiência energética. A partir das medidas que reduziram o valor das cargas térmicas do edifício, foram elaborados pacotes de medidas, com a finalidade de atingir maiores reduções desses valores e, com o cálculo da redução da tarifa de energia elétrica para cada conjunto de medidas, foi realizada a análise de viabilidade econômica. Foram analisadas medidas referentes aos vidros da edificação, com alterações nos valores do fator solar e da transmitância térmica; medidas relacionadas às paredes e cobertura, onde variou-se os valores de transmitância, absortância e capacidade térmica, e também medidas associadas aos percentuais de abertura da fachada, os quais alternaram entre 30%, 50% e 80%. Observou-se que a utilização de vidros com baixo fator solar influenciou substancialmente os valores de carga térmica, chegando a reduções de até 22,51% em relação ao edifício de referência. Notou-se que o isolamento térmico das paredes externas proporcionou aumento das cargas de resfriamento e que o isolamento da cobertura associado às baixas absortâncias térmicas do telhado também resultou em valores de cargas térmicas elevados. De acordo com a INI-C, a classificação da eficiência energética da edificação base com a aplicação das medidas e de suas composições atingiu nível “B” para as medidas de melhor desempenho, e “A” para os melhores pacotes. Através da análise de viabilidade econômica observou-se que nenhum dos pacotes foi viável economicamente, devido ao alto preço dos vidros. Portanto, foi elaborado um pacote extra, sem a alteração desses elementos, obtendo-se uma economia em relação ao caso base e uma etiqueta da envoltória com classe de eficiência energética nível “C”.

This paper aims to apply the simplified method established in the Inmetro’s Normative Instruction for the energy efficiency class of comercial, service and public buildings (INI-C) in an office building, located in Florianopolis. Through the characterization of the reference commercial building, its thermal loads were calculated and energy efficiency measures were analyzed. By clustering the energy efficiency measures that lowered the cooling loads, different configurations of measures were elaborated, in order to achieve higher reductions of these values and, by calculating the reduction of the electricity tariff for each group of energy efficiency measures, an economic viability analysis was performed. Measures related to the building’s glazing system were analyzed, varying the values of the solar heat gain coefficient (SHGC) and thermal transmittance, as well as of those associated with the walls and roof, varying the values of transmittance, absorptance and thermal capacity, and also correlated to the window-to-wall ratio, alternating its values between 30%, 50% and 80%. It was observed that the use of a low SHGC glazing system influenced substantially the thermal loads’ values, reaching reductions of 22,51% in comparison with the reference building. It was noticed that the thermal insulation of the external walls increased the cooling loads of the building and that the roof insulation, associated with low values of solar absorptance, also resulted in high values of thermal loads. According to the INI-C, the energy efficiency classification of the measures and groups of measures applied to the reference building reached a “B” class for the best measures and an “A” class for the best packages of measures. None of the packages analyzed were economically viable, due to the high prices related to the glazing system, which was observed through the economic viability analysis. Therefore, an extra package was elaborated, without alterations regarding this component, resulting in savings when compared to the reference building and a “C” energy efficiency class.