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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES
Prof. Enedir Ghisi, PhDUniversidade Federal de Santa Catarina
Departamento de Engenharia Civil
Laboratório de Eficiência Energética em Edificações
www.labeee.ufsc.br
Meio Ambiente em Debate – 2 de Outubro de 2007
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Objetivo
• Eficiência energética nos setores residencial e comercial no Brasil
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Construção no mundo
• A construção é um dos setores econômicos mais importantes no mundo.
• US$ 3 trilhões são gastos anualmente no mundo, representa 1/10 da economia global (CICA, 2002).
• Constitui 30% dos negócios na Europa, 22% nos EUA, 21% no Japão, 23% nos países em desenvolvimento.
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Construção no mundo
• Edifícios: consumo de cerca de 40% da energia no mundo, 16% da água potável (UNCHS, 1993)
• São responsáveis por 50% das emissões de C02 (Der Petrocian, 2001)
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Consumo de energia elétrica em edificações - Brasil
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Crescimento do consumo de energia elétrica em edificações X PIB
0102030405060708090
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
Ano
Co
nsu
mo
(TW
h)
0
100
200
300
400
500
600
700
PIB
(bilh
ões
US
$)
Residencial
Comercial
Público
PIB
Consumo de energia elétrica no Brasil
Consumo de energia elétrica X PIB
Crescimento do consumo de E. E. por setor de 1990 a 2004
-16%
-11%
-6%
-1%
4%
9%
14%
90-9
1
91-9
2
92-9
3
93-9
4
94-9
5
95-9
6
96-9
7
97-9
8
98-9
9
99-2
000
2000
-200
1
2001
-200
2
2001
-200
3
2003
-200
4
Período
Cre
scim
ento
Residencial
Comercial
Público
7
10029,93,012,320,734,1Brasil
10028,92,312,123,233,6Cen-Oest
10030,53,118,27,241,0Nordeste
10031,19,419,64,535,4Norte
10032,71,510,922,432,6Sul
10029,03,311,223,433,1Sudeste
TotalOutrosArcondicionado
IluminaçãoAquecimento deágua
Geladeira efreezer
Região
Por região brasileira, ano base 1997 (%)
Fonte: Almeida, M.A., Schaeffer, R., La Rovere, E.L., 2001. The potential for electricity conservation and peak load reduction in the residential sector of Brazil. Energy 26 (4), 413-29.
Uso final de energia elétrica no setor residencial
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Média para 12 estados, período 1997-1999 (%)
Uso final de energia elétrica no setor residencial
Fonte: Ghisi, E., Gosch, S., Lamberts, R., 2007. Electricity end-uses in the residential sector of Brazil. Energy Policy 35 (8), 4107-20.
R e f r i g e r a t o r
33%
F r e e z e r
9%Lighting
1 1 % E l e c t r i c s h o w e r
20%
Air -conditioning
1 0 %T V
6 %
M i c r o w a v e o v e n
1%
I r o n
3%S o u n d s y s t e m
5 %
Washing machine
2%
Curitiba
São Paulo
Rio deJaneiro
Vitória
Salvador
Maceió
Natal
Recife
Brasília
Curitiba
São Paulo
Rio deJaneiro
Vitória
Salvador
Maceió
Natal
Recife
Brasília
Número de aparelhos por
residência é baixo
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Por região bioclimática, período 1997-1999 (%)
Uso final de energia elétrica no setor residencial
Fonte: Ghisi, E., Gosch, S., Lamberts, R., 2007. Electricity end-uses in the residential sector of Brazil. Energy Policy 35 (8), 4107-20.
100100100100100100100100Total
0-10000000Micro-ondas
1-20-10-41-211-210Lavadora de roupas
2-41-41-43-4332-31Ferro
2-144-144-78-965-96-124Som
5-77-96-95-775-75-77TV
6-276-195-194-1822-182-122Ar condicionado
11-146-116-2114-222914-2814-2929Chuveiro elétrico
8-1313-1512-158-11118-118-1213Iluminação
8-95-95-108-978-9811Freezer
30-3636-4031-4033-343333-3433-3633Refrigerador
87654321
Zona bioclimáticasistema
Usos finais (%)Aparelho ou
10
Correlação entre usos finais e posse
Uso final de energia elétrica no setor residencial
R2 = 0.5135
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35%
Electricity end-use
Ele
ctri
c sh
ower
ow
ners
hip
R2 = 0.5626
0.000.20
0.400.60
0.801.00
1.201.40
1.60
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35%
Electricity end-use
Air
-con
ditio
ning
ow
ners
hip
Chuveiro elétrico Ar condicionado
Fonte: Ghisi, E., Gosch, S., Lamberts, R., 2007. Electricity end-uses in the residential sector of Brazil. Energy Policy 35 (8), 4107-20.
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Correlação entre usos finais e latitude
Uso final de energia elétrica no setor residencial
Chuveiro elétrico Ar condicionado
R2 = 0.3737
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30%
Electricity end-use
Lat
itude
(de
gree
) R2 = 0.1358
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30%
Electricity end-use
Lat
itude
(deg
ree)
Fonte: Ghisi, E., Gosch, S., Lamberts, R., 2007. Electricity end-uses in the residential sector of Brazil. Energy Policy 35 (8), 4107-20.
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Correlação entre consumo e renda
Uso final de energia elétrica no setor residencial
R2 = 0,6246
3456789
101112
4 5 6 7 8 9
Número de salários mínimos por residência
Con
sum
o di
ário
de
elet
ricid
ade
por
resi
dênc
ia
(kW
h)
Fonte: Ghisi, E., Gosch, S., Lamberts, R., 2007. Electricity end-uses in the residential sector of Brazil. Energy Policy 35 (8), 4107-20.
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Setor residencial
• Projeto Bioclimático: § Iluminação natural§ Ventilação natural§ Zoneamento bioclimático brasileiro – NBR 15220-3
• Uso de aparelhos e equipamentos energeticamente eficientes – etiqueta INMETRO (A-E)
• Incorporação de energias renováveis: aquecimento solar
Estratégias para redução do consumo de energia elétrica
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Zoneamento bioclimático brasileiro
De acordo com NBR 15220-3
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Zona bioclimática 3 – São Paulo
• Estratégia verão: • Ventilação cruzada• Sombreamento
• Estratégia inverno: • Aquecimento solar da edificação• Inércia térmica
• Aberturas para ventilação (A em % da área de piso):• Aberturas Médias • 15% < A < 25%
• Sombreamento das aberturas:• Permitir sol durante o inverno
• Paredes: U ≤ 3,60 W/m2.K; ϕ ≤ 4,3; FSo ≤ 4,0
• Cobertura: U ≤ 2,00 W/m2.K; ϕ ≤ 3,3; FSo ≤ 6,5
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Regulamentação para Etiquetagem
• Envoltória (conforto)• Sistema de Condicionamento de Ar (PBE)• Sistema de Aquecimento de Água• Sistema de Iluminação e Equipamentos (PBE)• Simulação
Setores residencial
Mais informações:http://www.labeee.ufsc.br/eletrobras/regulamentacao.html
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Regulamentação para Etiquetagem
• Envoltória• Sistema de Condicionamento de Ar• Sistema de Iluminação e Equipamentos• Simulação
Setores comercial, serviços e público
Mais informações:http://www.labeee.ufsc.br/eletrobras/regulamentacao.html
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• Etiqueta de nível de eficiência energética em edificações comerciais e públicas § Aprovada em 2006 § Testes em 2007 (LabEEE e eventuais interessados)§ Voluntária de 2008 a 2010§ Obrigatória a partir de 2011
• Etiqueta de nível de eficiência energética em edificações residenciais§ Aprovação em 2007 ?§ Testes em 2008§ Voluntária de 2009 a 2010§ Obrigatória a partir de 2012
Regulamentação para Etiquetagem
Mais informações:http://www.labeee.ufsc.br/eletrobras/regulamentacao.html