Eficiência Energética

“Hoje em dia, mais de 50 governos nacionais, regionais e locais possuem políticas exigindo a classificação e a divulgação da performance energética de edifícios comerciais”.
Institute for Market Transformation, 2011

Transparência de dados
Avaliação de performance energética e transparência de dados são ferramentas políticas estratégicas para superar as barreiras de eficiência energética dentro do estoque de prédios públicos existentes. O acesso público as informações de classificação energética de edificações, oferece informações importantes para proprietários e operadores, auxiliando na identificação de oportunidades de melhorias de desempenho no consumo de energia.

Para implementação, é importante que as equipes responsáveis pela criação de uma legislação de transparência definam a obrigatoriedade de abertura de dados públicos para o preenchimento das informações necessárias para Benchmarking, além de disponibilizar informações e resultados para usuários em sites abertos.
As vantagens da transparência de dados e divulgação dos resultados são várias, sendo possível citar:

• Aumento da conscientização dos usuários;
• Justificativa dos gastos públicos em energia;
• Priorização de investimentos;
• Criação de uma demanda por edifícios com alto desempenho energético;
• Geração de empregos na área de eficiência energética;
• Adequação de edifícios ineficientes, com baixa performance energética, podendo gerar economias financeiras para serem investidas em outras áreas;
• Criação de um banco de dados de edifícios públicos, facilitando a gestão e controle dos mesmos.
• Reconhecimento e divulgação de edificações eficientes etiquetados, certificados ou que demonstraram uma melhoria de eficiência energética ao longo do tempo.

Uma das legislações brasileiras vigentes que fundamentam o processo de transparência de dados é a Lei de Acesso
à Informação (LAI) nº 12.527/2011 que regulamenta o direito constitucional de acesso às informações públicas. Mais informações podem ser obtidas no site do Governo Federal: http://www.acessoainformacao.gov.br/assuntos/conheca-seu-direito/a-lei-de-acesso-a-informacao.

A temática de transparência é um tema atual que deve ser desenvolvido nas cidades e pode ser vista como exigências em diversos países, como por exemplo nos Estados Unidos. Na Tabela 1 podem ser vistas algumas aplicações da obrigatoriedade de divulgação de dados de consumo em edifícios comerciais e residenciais (públicos e privados), acima de uma determinada área; e variações de políticas e abertura de dados realizadas nos Estados de Austin, Califórnia, Nova Iorque, Columbia, São Francisco, Seatlle e Washington.

Benchmarking energético

O Benchmarking consiste na comparação do consumo de energia entre diversos edifícios de uma mesma tipologia. No Brasil, a ferramenta para edifícios públicos foi desenvolvida no âmbito do projeto de Desempenho Energético Operacional (DEO) do Conselho Brasileiro de Construção Sustentável (CBCS) e do Projeto 3E do Ministério do Meio Ambiente (MMA). Através da utilização do Benchmarking na gestão municipal é possível:

• Realizar a gestão energética em uma amostragem de edificações públicas;
• Identificar quais são os edifícios com melhor ou pior desempenho;
• Desenvolver um planejamento estratégico e direcionar recursos e investimentos;
• Estabelecer políticas e metas de desempenho. Ex: atingir o nível “Típico” ou “Boas práticas”, premiação ou bonificação de edifícios mais eficientes que atingirem a meta.

A Figura 1 apresenta a página de acesso à plataforma de cálculo para benchmarking energético de edifícios públicos, e a Figura 2 apresenta um exemplo de resultado do cálculo de benchmarking energético para um edifício.

A plataforma de cálculo online de benchmarking energético é disponibilizada pelo CBCS e de acesso gratuito para avaliação de edifícios públicos com uso administrativo ou de escritório. A plataforma está disponível em: http://benchmarkingenergia.cbcs.org.br/.

Através da plataforma é possível inserir e avaliar um conjunto de edifícios, sendo necessário a criação de um login e o preenchimento dos seguintes dados:

É importante frisar que a avaliação é de uso restrito para edifícios públicos com uso predominante de escritórios. Outras tipologias comuns de edifícios públicos, como escolas, prédios culturais, hospitais e postos de saúde, não se enquadram neste benchmarking.

O CBCS também disponibiliza plataformas de cálculo para agências bancárias e edifícios corporativos, que podem ser acessadas em: http://benchmarkingenergia.cbcs.org.br/. Outras tipologias de edificações como shoppings, supermercados, data centers, laboratórios, edifícios educacionais, dentre outros, serão desenvolvidas em uma próxima etapa do projeto DEO.

Resultados alcançados em edifícios brasileiros

O consumo energético pode ser analisado através do EUI, do termo em inglês Energy Use Intensity (Intensidade de Uso Energético), mensurado em kWh/(m².ano). Este indicador permite a comparação do consumo elétrico entre edificações com o mesmo tipo de uso. De maneira simplificada, quanto menor o EUI, melhor o nível de eficiência energética da edificação.

A plataforma de cálculo de benchmarking, além de calcular o consumo real em kWh/(m².ano), também calcula para cada edifício o seu nível “típico” e de “boa prática” de consumo, e o classifica de acordo com seu nível de eficiência, comparando-o assim com tipologias semelhantes no estoque brasileiro, desenvolvido a partir de dados de mais de 300 edificações públicas.

Com o uso da ferramenta é possível avaliar com maior precisão a influência dos fatores climáticos e de uso específico no consumo de eletricidade. No projeto desenvolvido pelo CBCS e MMA entre 2015 e 2017, a plataforma foi utilizada e testada em 20 edifícios públicos no Brasil e, através dos resultados, 65% se apresentaram ineficientes e apenas 35% atingiram o nível Típico ou Eficiente. Fica clara assim a existência de grandes oportunidades de eficiência energética nas edificações públicas existentes, conforme observado na Figura 3.

O benchmarking oferece então, como demonstrado, um resultado personalizado para cada edificação, de modo a comparar o consumo elétrico de forma confiável e realista para cada caso. Ele é uma ferramenta imprescindível para gestão energética e conscientização de gestores públicos e usuários, além de incentivar a transparência e a eficiência energética nas edificações.

Atenção: é importante destacar que os resultados da plataforma de benchmarking devem ser analisados em conjunto com outros fatores como conforto térmico dos usuários, atendimento às normas e níveis de iluminação, ar condicionado, renovação de ar, dentre outros, que podem ser verificados através de um diagnóstico energético mais detalhado no edifício.

Estudo de caso internacional

Resultados do Benchmarking de energia nos EUA

Nos Estados Unidos se tornou obrigatório o uso da plataforma de Benchmarking do Portfólio Manager em alguns Estados. O uso da ferramenta online da plataforma, entre 2008 a 2011, mostrou como resultados redução de 7% no consumo de energia das edificações comerciais (Figura 4). Demostra-se assim uma tendência de melhoria de eficiência energética nas edificações ao longo dos anos através do uso do benchmarking.

Referências e onde buscar mais informações

Cartilha sobre o uso da ferramenta de benchmarking para edifícios públicos – Projeto 3E

http://www.mma.gov.br/images/arquivo/80051/Benchmarking/Materiais%20didaticos/Folder%20Ferramenta_Be nchmark_Predios%20Publicos.pdf

Documentos e relatórios do Projeto 3E do MMA

Projeto DEO do CBCS – Desempenho Energético Operacional em Edificações

http://www.cbcs.org.br/website/benchmarking-energia

Plataformas de Benchmarking Energético do Projeto DEO

http://benchmarkingenergia.cbcs.org.br/

Ferramenta internacional: Portfolio Manager, EUA (página em inglês)

https://www.energystar.gov/buildings/facility-owners-and-managers/existing-buildings/use-portfolio-manager

Resultados do Benchmarking através do Portfolio Manager, EUA, 2012 (página em inglês)

https://www.energystar.gov/sites/default/files/buildings/tools/DataTrends_Savings_20121002.pdf

Lei de Transparência e Benchmarking de Nova Iorque (página em inglês)

http://www.nyc.gov/html/gbee/html/plan/ll84.shtml

Guia de implementação de políticas de transparência e benchmarking nos EUA (página em inglês)

https://www4.eere.energy.gov/seeaction/publication/benchmarking-and-disclosure-state-and-local-policy-designguide-and-sample-policy

Relatório sobre transparência de dados energéticos de edifícios nos EUA, preparado pelo Institute for Market Transformation (IMT), 2011 (página em inglês)

https://www.energy.gov/sites/prod/files/2014/05/f15/IMTBuilding_Energy_Transparency_Report.pdf

O Programa Brasileiro de Etiquetagem para Edificações, conhecido como PBE Edifica, tem sua origem no âmbito do Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) do INMETRO e do Procel Edifica. No contexto do PBE Edifica foram concebidos, a partir de 2009, os Requisitos Técnicos da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C), e em 2010 o Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais (RTQ-R).

O objetivo da etiquetagem de energia de edificações no Brasil é a classificação das edificações em níveis de eficiência energética que podem variar de “A” (mais eficiente) até “E” (menos eficiente).

Para as edificações comerciais, de serviço e públicas, o RTQ-C avalia o desempenho da envoltória, do sistema de iluminação artificial e do sistema de condicionamento de ar, sendo ainda possível a obtenção de bonificações relacionadas ao uso racional de água, uso de fontes renováveis de energia, sistemas de cogeração, sistemas inovadores, elevadores eficientes, e ainda aquecimento solar de água para edificações que apresentam este uso de forma relevante, como as da área de saúde e hotéis. Edificações residenciais são avaliadas pelo RTQ-R considerando o desempenho da envoltória para verão e inverno e o sistema de aquecimento de água. Ainda uma avaliação para uso previsto de condicionamento artificial é disponível, mas somente de forma informativa. Igualmente são passíveis de obtenção bonificações relacionadas ao uso racional de água, estratégias para incremento na ventilação e iluminação natural, instalação de equipamentos eficientes, dentre outras. Podem ser avaliadas tanto unidades habitacionais isoladas, edificações multifamiliares e áreas de uso comum.

A Figura 5 apresenta a Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE) para edificações comerciais de serviços e públicas e as informações contidas na etiqueta. A partir de 2014 é possível a obtenção do Selo Procel de edificações (Figura 6) para aquelas que apresentem a máxima eficiência nos principais sistemas avaliados.

Etiquetagem de edifícios públicos 

No Brasil, a etiquetagem do Programa PBE Edifica já é obrigatória desde 2014, para novas construções e retrofits, na escala de edifícios públicos federais, através da Instrução Normativa nº 02 do Ministério de Planejamento, Orçamento e Gestão de 2014 (MPOG/ SLTI, 2014). Esta legislação também estabelece a necessidade de atendimento aos critérios do PBE Edifica nos parâmetros do nível A.  

A previsão, de acordo com o Plano Nacional de eficiência Energética (PNEf), é de que a etiquetagem se torne obrigatória para as demais edificações públicas até 2020, comerciais e de serviços até 2025 e residenciais até 2030. 

Para implementação desta legislação é necessário estabelecer estruturas de controle e fiscalização. Também é recomendável aplicar incentivos fiscais no caso de atendimento do nível A do Inmetro, para que haja interesse do mercado em realizar a etiquetagem, tornando-a aos poucos mais utilizada e, posteriormente, obrigatória. 

Quais os regulamentos que estão em vigor?  

Para obter os Requisitos Técnicos da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C) e o Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética Edificações Residenciais (RTQ-R), assim como o Requisito para avaliação da Conformidade (RAC) nas versões atualizadas, acesse o endereço http://www.pbeedifica.com.br/ 

Atualmente as metodologias para Etiquetagem de edificações tanto residenciais quanto comerciais se encontram em processo de atualização e revisão. As novas versões vão disponibilizar informações com relação ao consumo da edificação relacionado às emissões de gases de efeito estufa e conforto dos usuários, e quando disponíveis serão encontradas na página do PBE Edifica.  

 Quais são as vantagens da etiquetagem? 

Segundo o PBE Edifica, em edifícios novos a etiquetagem tem um potencial de redução de até 50% do consumo de energia elétrica comparado aos edifícios sem etiqueta, e um potencial de 30% de redução em retrofit de edifícios existentes. 

Como obter a etiqueta? 

Em novas construções é possível a obtenção de duas etiquetas, uma na fase de projeto e, posteriormente, na fase de edificação construída, sendo imprescindível a inspeção final para a etiquetagem na fase edificação construída. A avaliação para a etiqueta pode ser realizada por dois métodos: o método prescritivo, que considera equações e sendo de forma geral de mais fácil aplicação e proposto para edificações mais convencionais; e o método de simulação, que toma como base modelo de referência, sendo recomendado para edificações que apresentam características diferenciadas.  Para realizar uma simulação energética é necessário contratar um serviço especializado, já o desempenho de edificações comerciais de serviço e públicas considerando o método prescritivo pode ser verificado  com uma ferramenta de avaliação disponível através do link: http://www.labeee.ufsc.br/sites/default/files/webprescritivo/index.html 

Um software brasileiro para simulação de eficiência energética de edificações que permite a visualização do nível alcançado na etiqueta de energia da edificação é o Domus, disponível em: http://domus.pucpr.br/  

Para obtenção da emissão da etiqueta (projeto e obra construída), deve-se contratar um Organismo de Inspeção Acreditado (OIA). A lista de OIAs está disponível no site: http://www.inmetro.gov.br/organismos/consulta.asp 

Para o processo de obtenção da etiqueta é importante o conhecimento dos Requisitos de Avaliação da Conformidade para Eficiência Energética de Edificações (RAC). O RAC coloca os documentos necessários que devem ser encaminhados à OIA.   

A Figura 7 mostra as diferenças entre as avaliações do método prescritivo e de simulação para edificações comerciais, de serviço ou públicas. A Figura 8 mostra as ações necessárias para a obtenção da etiqueta.

Estudo de caso internacional  

A etiquetagem no mundo 

Programas de etiquetagem, já têm sido aplicados com sucesso em diversos países incluindo Alemanha, Portugal, Holanda e Dinamarca, principalmente após o Protocolo de Kyoto de 1997. Igualmente têm se fortalecido após o Acordo de Paris (2015) e os comprometimentos com as reduções de emissões através das Contribuições Nacionalmente Determinadas (NDCs). A Tabela 2 mostra características de alguns programas de etiquetagem em diferentes países e sua comparação com o Brasil.

Estudo de caso nacional 

Sede da Eletrosul em Florianópolis – SC – nível A do PBE Edifica e Selo Procel 

Em 2013, o edifício ([Campo]Figura 9) recebeu a etiqueta nível A de eficiência energética no retrofit para modernização das instalações antigas da década de 70. A arquitetura da época já valorizava a iluminação natural através dos “domus” de iluminação zenital e a construção já apresentava uma envoltória eficiente com brises. Dentre as melhorias realizadas se destacam: 

• Instalação de uma usina solar com potência instalada de 1 MWp com 4,2 mil módulos solares, o maior complexo de energia fotovoltaica integrada a um edifício na América Latina; 

• Modernização do sistema de ar condicionado, com sistema central; 
• Adequação dos brises existentes para atender as exigências de eficiência energética; 
• Instalação de luminárias eficientes; 
• Troca de lâmpadas fluorescentes tubulares de 40W por 28W (T5); 
• Captação da água da chuva, com instalação de um reservatório para uso em irrigação, limpeza e descarga nos sanitários. 

Como resultado da reforma, o edifício obteve cerca de 50% de redução do consumo energético e em 2014 sendo homenageado durante o lançamento do Selo Procel Edificações, como pioneiro em soluções arquitetônicas e tecnológicas de alta eficiência energética.

Referências e onde obter mais informações  

Site do PBE Edifica http://www.pbeedifica.com.br  *Nele estão disponíveis os regulamentos (RTQ-C e RTQ-R), além do RAC, manuais, planilhas e catálogos, entre outras informações necessárias ao processo de etiquetagem.  

Informações sobre a Etiquetagem de Edificações – Site do Procel http://www.procelinfo.com.br/   

Dissertação de Mestrado: Eficiência energética em edificações públicas do poder executivo federal: oportunidades e desafios no contexto do Programa Brasileiro de Etiquetagem (GOMES, 2017) http://repositorio.unb.br/handle/10482/25204  

Definição

O Código de Obras (Lei nº 11.228 de 1992) é um instrumento de gestão urbana municipal que define a qualidade do espaço a ser construído. Em termos de hierarquia da legislação, ele deve estar alinhado com as definições do Plano Diretor, Lei de parcelamento do solo urbano e a Lei de uso e ocupação, respectivamente. Um documento complementar ao Código de Obras é o Caderno de Encargos para edificações (Administração Pública e Privada), que contém as normas técnicas, especificações e procedimentos para execução de obras e serviços e compras do Poder Público. Alguns exemplos de Cadernos de Encargos são o do Banco do Brasil, UNICAMP, DNIT e Pini.

Códigos de obras são importantes para direcionar e orientar futuras construções e reformas nas cidades, e, podem ser usados para garantir que serão adotadas premissas de sustentabilidade que ajudarão na redução da demanda energética no setor de edificações a médio e longo prazo. A vantagem da aplicação de um código de obras nas cidades, com critérios de eficiência energética e uso racional de água, além do controle e garantia da qualidade sobre as novas construções e reformas, é o potencial de utilização do mesmo como um instrumento político,
usado pelos governos para otimizar o desempenho do setor de edificações.

Quais critérios de eficiência no uso de energia devem constar no Código de Obras?

Edificações novas e retrofits já podem ser construídas seguindo as melhores práticas de construções sustentáveis, considerando principalmente do ponto de visto de uso racional de energia, projetos e dimensionamento dos sistemas de iluminação, ar condicionado e equipamentos. Portanto, é necessário que cada cidade inclua, nos seus Códigos de obras, requisitos de eficiência energética segundo as normas e parâmetros listados na Tabela 3.

A implementação de parâmetros de eficiência energética num código de obras pode ser feita em quatro etapas de planejamento com as fases descritas na Tabela 4. 

É importante assegurar também meios de fiscalização da adoção do Código de Obras nas edificações e trabalhar com incentivos fiscais como bonificação. 

Mais informações podem ser obtidas no Guia técnico do PROCEL Edifica para Elaboração e atualização do código de obras de edificações. 

Quais são as políticas vigentes no Brasil?  

Atualmente apenas 3.671 municípios (66% do total) possuem códigos de obras em sua legislação (calculado a partir de dados do IBGE, 2015).  Alguns exemplos de legislações e decretos sobre códigos de obras podem ser vistos abaixo: 

• São Paulo, SP: Decreto nº 57.776, de 07/07/2017 – regulamenta a lei nº 16.642, de 09/05/2017, que aprovou o código de obras e edificações do município de São Paulo; 
• Belo Horizonte, MG: LEI Nº 9725, DE 15 DE JULHO DE 2009, regulamentado pelo Decreto nº 13.842/2010; 
• Florianópolis, SC: Lei Complementar nº 060/2000, de 28 de agosto de 2000, que institui o Código de Obras e Edificações de Florianópolis; 
• Curitiba, PR: Lei nº 11.095 de 21 de julho de 2004 (Vide Decretos nº 339/2011 e nº 2115/2011); 

• Palmas, TO: Lei Complementar nº 155, de 28 de dezembro de 2007; 
• Salvador, BA: Lei nº 3.903/88. Institui normas relativas à execução de obras do Município do Salvador, alterando as Leis nºs 2.403/72 e 3.077/79 e dá outras providências; 
• Goiânia, GO: Lei complementar nº 177, de 09 de janeiro de 2008; 
• Fortaleza, CE: Lei n.º 5.530 DE 17 de dezembro de 1981; 
• São José dos Pinhais, PR: Lei nº 77/2012 e Decreto nº 1225/2012. 

Estudos de caso internacionais   

Código de obras nos EUA 

Nos Estados Unidos, os códigos de obras têm adotado os requisitos da ASHRAE 90.1 para eficiência de ar condicionado nas edificações há mais de 20 anos. Como consequência, foi estimada uma economia de 5 bilhões de dólares por ano (DOE, 2016), ou seja, uma redução de 30% em relação a 10 anos atrás. Na imagem abaixo é possível ver a adoção da ASHRAE 90.1 em diversos estados. 

Código de obras na França 

Na França, o código de obras de 2012 adicionou requisitos de medição e performance de eficiência energética em edificações, com a avaliação de cargas de aquecimento, ventilação, resfriamento, aquecimento de água e iluminação. Para edifícios existentes também foram definidos requisitos de temperatura interna para conforto térmico no verão e o uso de energias renováveis. Para incentivar projetos com arquitetura bioclimática, foi criado um “indicador bioclimático” que avalia o uso de estratégias como ganhos de calor, sombreamento e iluminação natural. 

O novo código de obras também estabeleceu o consumo máximo de energia primária para novas edificações, na média nacional de 50 kWh/m²/ano, sendo que existem ajustes do parâmetro de consumo em função do tipo de edificação, zona climática e altitude. 

Referências e onde encontrar mais informações 

Guia técnico do PROCEL Edifica para elaboração e atualização do código de obras de edificações, 2012 http://www.ibam.org.br/media/arquivos/estudos/guia_codigo_obras_1.pdf  

Folheto informativo sobre código de obras nos EUA, 2014 (página em inglês) https://www.energy.gov/sites/prod/files/2014/05/f15/saving_with_building_energy_codes.pdf  

Relatório sobre como implementar códigos de obras que considerem questões energéticas, preparado pela Agência Internacional de Energia (IEA), 2013 (página em inglês) https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/PolicyPathwaysModernisingBuildingEnergyCodes.pdf  

Lei da Prefeitura de São Paulo (SP) que aprova o Código de Obras http://legislacao.prefeitura.sp.gov.br/leis/lei-16642-de-09-de-maio-de-2017 

Retrofit, revitalização, reforma ou renovação, do ponto de vista da indústria da construção civil, pode ser considerado uma remodelação de um edifício ou dos sistemas prediais, com a finalidade de alteração e adaptação de uso, bem como incorporação de melhorias que aprimorem o seu desempenho, preservando, contudo, aspectos originais. Normalmente, são empregadas novas tecnologias e conceitos, visando também à valorização do imóvel e
aumento da sua vida útil.

Este instrumento é capaz de promover maior sustentabilidade, uma vez que tem a habilidade de diminuir o consumo de recursos naturais, bem como a geração de resíduos sólidos, em um dos setores de maior impacto ambiental, o da construção civil. A reabilitação de edifícios subutilizados ou obsoletos, que não e desempenham sua função social ou que se encontram em zonas de degradação urbana, possibilita a revitalização de espaços urbanos já consolidados. Novas funções podem ser atribuídas às edificações, indo de encontro às propostas dos planos diretores, por exemplo, promovendo cidades mais compactas e com maior diversidade de uso.

Em cidades como as capitais brasileiras, marcadas pela forte demanda por moradia e, ao mesmo tempo, grande quantidade de edifícios em áreas bem estruturadas da cidade, mas que se encontram vazios e, frequentemente, em estado de deterioração, a reabilitação destes edifícios pode ter papel chave no enfrentamento dos desafios de habitação. Em edifícios residenciais já ocupados, pode ocorrer de forma a implementar modificações que não apenas trazem melhorias de uso, como também valorizam imóveis, como a inserção de terraços, por exemplo.

Além das possíveis remodelações arquitetônica, estética e de adequação a normas, o retrofit torna-se um recurso ainda mais frutífero quando considera também a implementação de novas tecnologias, tais como a automação predial, materiais e sistemas de alto desempenho, dentre outros.

Para sua execução, é preciso, primeiro, um levantamento do estado atual da edificação, bem como a definição de quais serão os novos usos e funções e quais as necessidades ligadas a eles. É preciso também que haja laudos e projetos técnicos elaborados por profissionais competentes, tais como arquitetos e engenheiros, de forma a assegurar não apenas a qualidade, mas também integridade do projeto e aprovação pelos órgãos públicos responsáveis. Em caso de edifícios tombados, além do atendimento às legislações comuns, faz-se necessário ainda, observação à legislação específica patrimonial.

Dessa forma, essa intervenção permite que edificações e seus entornos sejam revitalizados ou adaptados, com emprego de menos recursos materiais, provendo assim ambientes construídos seguros, saudáveis e confortáveis e que integram ainda, os princípios fundamentais da construção sustentável, como a diminuição, reversão ou anulação de impactos. Preserva-se, assim, o que há de positivo nas estruturas existentes, adequando-as às novas exigências e estendendo sua vida útil, gerando menos impactos ambientais.

Códigos de obra municipais ou outros dispositivos legislativos podem e devem contemplar o retrofit, já que este instrumento não apenas se mostra como de grande interesse para diminuição de impactos da construção civil e revitalização de espaços urbanos, mas também pela necessidade de regulamentação.

A nova versão do código de obras e edificações de São Paulo, por exemplo, incorporou o retrofit com nome de requalificação, definida como “intervenção em edificação existente, visando à adequação e modernização das instalações, com ou sem mudança de uso”. Este tipo de ação está sujeita à alvará de aprovação e execução, que deverá ser emitido pela Prefeitura, de forma a licenciar o projeto e autorizar o início das obras. O Alvará de Execução deve incluir, inclusive, quando houver, licença pra demolições, execução de muro de arrimo, movimento
de terra e instalações de equipamentos mecânicos. Quando há conclusão da obra, a Prefeitura emite, a pedido do proprietário, um Certificado de Conclusão, desde que a construção atenda às exigências legislativas e normativas. Tal documento comprova a regularidade da edificação, sendo válido, inclusive para fins de registro em cartório.

O aumento de área construída em relação à edificação existente é admitido para atender às exigências de acessibilidade e atualização de sistemas, devendo ser sempre asseguradas, as condições de segurança, salubridade e acessibilidade.

Estudos de caso nacionais 

Edifício Paulo de Tarso Montenegro  

O Concurso de Eficiência Energética para Edifícios Existentes, de 2010, colocou como proposta, a elaboração de projeto de intervenção do Edifício Paulo de Tarso Montenegro, atual sede do IBOPE, localizado em São Paulo, com objetivo principal, de melhoria de seu desempenho energético. O projeto de Rino Levi, de 1961, trazia, originalmente, elementos de sombreamento nas fachadas, como brises, que foram, em boa parte, removidos, posteriormente. O projeto vencedor do concurso, propôs não apenas a reintrodução de tais elementos, de modo a resgatar o conceito original do edifício, como também outras soluções que visam a redução do consumo energético, associadas a melhores condições de uso e ocupação. 

Foram diversos os cenários analisados, com emprego de simulações tanto de iluminação natural, quanto de simulações energéticas e de conforto por meio do uso de softwares apropriados. O projeto de iluminação introduziu o uso de lâmpadas fluorescentes T5, de eficiência maior do que aquelas encontradas no edifício, produzindo níveis de iluminância em acordo com a Norma NBR 8.995. Constatou-se que seria possível atingir cerca de 6% de redução de uso de energia, quando além das novas lâmpadas, fosse também empregado um sistema de dimerização, capaz de dispensar o uso de luz artificial, quando há boa provisão de luz natural.  

Os brises verticais e horizontais propostos para as diferentes fachadas, dependendo de suas orientações, permitem a presença de iluminação natural, diminuindo, por outro lado, os ganhos de calor por radiação solar e ofuscamentos. Eles contam com a presença de prateleiras de luz, eficientes elementos para captação e distribuição de luz natural para o espaço interno. Este, inclusive, deve contar com revestimentos de cores claras, forros inclinados e divisórias com áreas transparentes, de forma a incrementar a presença de iluminação natural. 

Além das alterações na envoltória e sistema de iluminação artificial, constatou-se que a troca do sistema de condicionamento de ar de split por um sistema central, com volume de ar variável (VAV), geraria maiores gastos de operação, já que este sistema gera aumento da pressão estática, o que incrementa o consumo. Dentre as diferentes possibilidades avaliadas, aquela que apresentou maior economia, cerca de 40% em relação ao sistema presente, adotou equipamentos tipo split de maior eficiência energética do que aqueles já presentes no edifício (com COP 4.1), em combinação com compressores rotativos e ventiladores com recuperador de calor.  

Constatou-se que o edifício apresentaria, sem alterações, níveis de classificação de desempenho D para envoltória, C para o sistema de iluminação artificial e C para condicionamento de ar, pelo método prescritivo proposto pelo RTQ-C do PBE Edifica. Com as alterações propostas, a envoltória poderia atingir nível C, enquanto os sistemas de ar condicionado e iluminação, alcançariam nível A. Com as possíveis bonificações relacionadas ao programa, observou-se que seria possível a obtenção de etiqueta nível A para a edificação como um todo.  

Dessa forma, além da melhoria das condições de conforto térmico, em especial durante o verão, o grupo que elaborou o projeto, indicou que com a implementação de todas as medidas propostas seria capaz de gerar economia total de 59% no consumo de energia elétrica, como pode ser observado no gráfico a seguir.  

Estudo de caso internacional 

Retrofit Accelerator – Greener, Greater Buildings Plan, OneNYC Green Buildings & Energy Efficiency – Nova York 

O OneNYC configura-se como um plano de ousadas metas de sustentabilidade, criado pela cidade de Nova Iorque, nos Estados Unidos. Dada sua elevada densidade construída (cerca de 1 milhão de edifícios, em 777km2), estima-se que 70% dos gases de efeito estufa emitidos pela cidade, sejam provenientes das edificações implantadas em todo o perímetro urbano. Dessa forma, e como parte de um projeto de diminuição de impactos ambientais, observou-se a necessidade, da criação de um plano que visasse a diminuição das emissões, promovendo aumento da eficiência energética e implementação de sistemas de geração de energia a partir de fontes renováveis, incorporado ao plano edificado existente.  

Para que a almejada meta de redução em 30% das emissões, até 2025, fosse atingida, criou-se o Greener, Greater Buildings Plan, o qual objetiva assegurar a qualidade das informações necessárias para que se sustentem as políticas energéticas em andamento. Tal plano, que se aplica a edifícios existentes de grande e médio porte, culminou na criação de quatro documentos regulatórios, com peso legislativo, que incluem dentre outras obrigatoriedades periódicas, auditorias de energia e comissionamento. Como forma de atendimento a tal requisito, por sua vez, criou-se o programa Retrofit Accelerator, o qual oferece suporte à reabilitação e reforma de edifícios existentes, a fim de que estes possam se adequar as exigências colocadas pelo plano.  

Tal programa oferece serviços gratuitos e personalizados de aconselhamento aos donos e administradores de edifícios privados, de forma a agilizar o processo de melhorias relacionadas à eficiência energética, para que, além da diminuição dos impactos ambientais, tais edifícios possam oferecer melhores condições de conforto ambiental e redução de custos operacionais. Além da disponibilização de conteúdo que auxilie na execução de remodelações e reformas, o Retrofit Accelerator conecta de maneira direta e individualizada, profissionais qualificados com o público interessado, e encontra fundos e incentivos de financiamento como forma de auxílio ao processo, além de treinar o grupo de pessoas que irá utilizar e operar o edifício, de forma a prolongar a eficiência da edificação. É disponibilizado, portanto, um suporte para cada uma das etapas que envolvem um retrofit, desde o seu projeto inicial, até a execução.    

Referências e onde encontrar mais informações 

Regulamentos do PBE Edifica http://www.pbeedifica.com.br/etiquetagem/comercial/regulamentos 

Guia Sustentabilidade na Arquitetura, preparado pela ASBEA, 2012 http://www.asbea.org.br/userfiles/manuais/d9b83e8c0c8967c0bfc18c3e4b7a16cf.pdf 

Material sobre Retrofit – Requalificação de edifícios e espaços construído, preparado pelo CBCS, 2013 http://www.cbcs.org.br/_5dotSystem/userFiles/comite-tematico/projetos/CBCS_CTProjeto_Retrofit_folder.pdf 

Sobre o Edifício Paulo de Tarso Montenegro http://www.vitruvius.com.br/revistas/read/projetos/11.128/3949?page=2 https://www.arcoweb.com.br/finestra/tecnologia/ecoeficiencia—premiacao-otec  

Guia de Boas Práticas em Sustentabilidade na Indústria da Construção, preparado pela CBIC, 2012 https://www.cbic.org.br/arquivos/Guia_de_Boas_Praticas_em_Sustentabilidade_CBIC_FDC.pdf  

Tese de Doutorado: Benefícios ambientais da preservação do patrimônio edificado: análise do ciclo de vida da reabilitação de edificações vs. nova construção (MUNARIM, 2014) https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/130929  

Lei de Nova Iorque sobre diagnósticos energéticos e retrocomissionamento (página em inglês) http://www.nyc.gov/html/gbee/html/plan/ll87.shtml  

Site da Prefeitura de Nova Iorque sobre edifícios sustentáveis e eficiência energética (página em inglês) http://www.nyc.gov/html/gbee/html/about/about.shtml  

Página da Prefeitura de Nova Iorque sobre o Retrofit Accelerator (página em inglês) https://retrofitaccelerator.cityofnewyork.us/  

De acordo com o Plano Nacional de Adaptação à Mudança do Clima (PNA), publicado em 2016 pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA), as políticas de desenvolvimento urbano estão entre os meios mais efetivos de adaptação, que visam a redução da vulnerabilidade nacional à mudança do clima e a gestão do risco associada a esse fenômeno. A Estratégia de Cidades do PNA estabelece em suas diretrizes prioritárias a necessidade da revisão das normas técnicas e regulamentação de parâmetros edilícios e urbanísticos, em busca de uma maior resiliência e sustentabilidade nas novas construções.

Neste contexto, existe hoje um grande potencial de atuação municipal quanto à redução das emissões de carbono em edificações. A busca pela eficientização do estoque de edifícios e pela geração renovável distribuída de energia pode contribuir significativamente para o alcance das metas estabelecidas pela Contribuição Nacionalmente Determinada (NDCs).

Edifícios Net Zero Energia e Net Zero Carbono

A busca por edifícios Net Zero vem sendo utilizada em vários países como instrumento de política energética na transição para uma matriz energética renovável. Os edifícios de Net Zero Energia são aqueles em que a produção local de energia é igual a seu consumo anual energético. Os edifícios Net Zero Carbono, por sua vez, são aqueles em que a produção de energia renovável é igual a seu consumo anual de fontes não-renováveis.

A União Europeia atuou como pioneira na busca da implementação efetiva de edifícios Net Zero desde 2010, com a publicação da Diretiva 2010/31/EU de Desempenho Energético em Edificações (EPBD, sigla para o termo em inglês Energy Performance of Buildings Directive). Sendo o EPBD o principal instrumento legislativo no tema, ele enfoca os edifícios Net Zero como elemento fundamental na busca pela eficiência energética, e define que todos os novos edifícios devem ser de zero energia até 2019.

Existem alguns fatores críticos para alcançar balanço zero de energia em edificações, como o número de andares, as cargas de equipamentos, as atividades e processos realizados e, a localização geográfica. Sendo assim, algumas tipologias são mais favoráveis a serem Net Zero do que outras. Edifícios de muitos pavimentos, por exemplo, possuem área de projeção muito inferior à sua área útil total, limitando assim o número de geradores fotovoltaicos (FV) ou eólicos na cobertura. De acordo com um estudo do Instituto Clima e Sociedade (iCS), que avaliou o potencial técnico de geração FV para diferentes tipologias, as mais favoráveis a se tornarem Net Zero são escolas e habitações de interesse social.

Estudo de Caso Nacional

Creche Municipal Hassis em Florianópolis, SC

A Creche Municipal Hassis (Figura 14), inaugurada em 2015 em Florianópolis, é considerada um modelo de edifício educacional sustentável em todo o país. Ela foi construída com recursos do Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação (FNDE). Conta com 21 kW de potência instalada em painéis fotovoltaicos. Outras estratégias de sustentabilidade envolvem o aquecimento solar de água, a captação de água chuva, sensores de movimento e de luminosidade, e aproveitamento da iluminação natural.

Estudos de caso internacionais

Política de Net Zero Carbono do Reino Unido

O Reino Unido conta com uma política de zero carbono para edifícios desde 2007 (The Zero Carbon Buildings Policy, em inglês), que exige que todas as habitações construídas a partir de 2016 mitiguem todas as suas emissões de carbono decorrentes do uso regulado de energia para aquecimento e resfriamento, aquecimento de água e iluminação. Em Londres, por sua vez, o código de obras exige que as casas de zero carbono devem atingir ao menos 35% de redução nas emissões reguladas de carbono localmente, enquanto o restante das emissões pode ser mitigado através da compra de créditos regulados e energia.

Santa Monica, na Califórnia, é pioneira na obrigatoriedade de Net Zero A Câmara Municipal de Santa Mônica, Califórnia, nos Estados Unidos (EUA), aprovou a primeira portaria do mundo exigindo que todas as novas residências unifamiliares sejam construídas para atingir Net Zero energia a partir do ano de 2017. O decreto da cidade municipaliza e acelera o Plano Estratégico de Eficiência Energética da Califórnia, que exige que todas as novas construções residenciais e comerciais atinjam Net Zero energia até 2020 e 2030, respectivamente. A equipe de Santa Mônica desenvolveu a lei municipal em colaboração com uma importante empresa de serviços públicos, com foco em combinar o design econômico e eficiente com geração acessível de energia renovável. A portaria prevê que edificações unifamiliares, apartamentos e habitações multifamiliares de
interesse social usem 15% menos energia do que a quantidade permitida no Código de Energia da Califórnia de 2016 e para atingir o balanço zerado de energia.

Referências e onde encontrar mais informações

Site do Ministério do Meio Ambiente (MMA) sobre o Plano Nacional de Adaptação (PNA)

http://www.mma.gov.br/clima/adaptacao/plano-nacional-de-adaptacao#estrat%C3%A9gias-e-diretrizes-setoriais

Site do Ministério do Meio Ambiente (MMA) sobre as NDCs brasileiras

http://www.mma.gov.br/informma/itemlist/category/260-ndcs-brasileiras

iCS – Instituto Clima e Sociedade – Relatório de avaliação do potencial técnico para edifícios de baixo carbono no Brasil, 2017

https://www.climaesociedade.org/fullscreen-page/comp-jjyqp4zj/c88f85b2-c406-4a01-a3d3-

Sobre a Creche Municipal Hassis, em Florianópolis

http://www.brasil.gov.br/editoria/educacao-eciencia/2015/03/creche-e-modelo-de-edificio-sustentavel-em-florianopolis-sc

Site da Prefeitura de Santa Monica, EUA, sobre regulação de edifícios net zero (página em inglês)

https://www.smgov.net/Departments/OSE/Categories/Green_Building/Energy_Reach_Code_and_ZNE.aspx

A Norma de Desempenho, como é conhecida a ABNT NBR 15575:2013, configura-se como um conjunto normativo, dividido em seis partes, que objetiva estabelecer critérios e parâmetros, colocados sob a forma de requisitos mínimos de desempenho a serem atendidos pelas edificações de uso residencial. Além de incentivar o amadurecimento das relações de mercado, uma vez que incube de responsabilidade os agentes nele presentes (projetistas, fornecedores, construtores, incorporadores, etc.), ampara o consumidor que terá novo instrumento de cobrança, sob resguardo do Código de Defesa do Consumidor. Além disso, e, principalmente, para o usuário final, a norma surge com o intuito de garantir adequadas condições de conforto ambiental, uso, segurança,
manutenção e durabilidade.

Dentre os diversos critérios de avaliação colocados pela NBR 15.575:2013, aqueles que se vinculam mais fortemente às questões de eficiência energética são os de Desempenho Térmico e Lumínico (itens 11 e 13 presentes nas partes 1, 4 e 5 da norma). O atendimento aos requisitos mínimos estipulados para cada um deles pode garantir menor uso de formas ativas de resfriamento ou aquecimento, bem como a menor necessidade de ativação do sistema de iluminação artificial. Dessa forma, adequados níveis de desempenho térmico e lumínico são capazes de gerar economia de energia elétrica, contribuindo para o desenvolvimento de cidades mais eficientes e sustentáveis.

Atualmente a Norma de Desempenho (ABNT NBR 15575:2013) encontra-se em processo de revisão, subsidiado pela Câmara Brasileira da Indústria de Construção (CBIC), a partir da observação de pontos de melhoria que podem ser implementados.

Pelo seu caráter normativo, devem ser atendidos os requisitos colocados pela NBR 15.575:2013, ao menos no nível mínimo, por todos os projetos e edifícios que se enquadram em seu escopo. No entanto, por não se tratar de uma lei, julga-se importante que os códigos de obras de cada munícipio exponham também critérios a serem atendidos, de forma a garantir a qualidade das edificações residenciais. Uma outra possibilidade seria o referenciamento da Norma de Desempenho pelo código de obras municipal, de modo a reforçar a obrigatoriedade de aplicação da Norma.

Referências e onde encontrar mais informações Guia Orientativo para Atendimento à Norma ABNT NBR 15575:2013, preparado pela CBIC (2013)

https://cbic.org.br/wp-content/uploads/2017/11/Guia_da_Norma_de_Desempenho_2013.pdf

Norma de Desempenho: Um Marco Regulatório na Construção Civil – Manual de Orientação

https://www.sindusconsp.com.br/wp-content/uploads/2016/05/manual-nd.pdf

Guia para Arquitetos na aplicação da Norma de Desempenho ABNT NBR 15.575, preparado pela AsBEA

http://www.asbea.org.br/userfiles/manuais/d4067859bc53891dfce5e6b282485fb4.pdf

Atuação Profissional – Arquitetos e Urbanistas e a Norma de Desempenho ABNT NBR 15575:2013, preparado pelo CAU/MG, 2015

https://www.sindusconsp.com.br/wp-content/uploads/2016/05/ABNT.pdf

Dúvidas sobre a Norma de Desempenho: Especialistas Respondem, preparado pelo CBIC, 2015

https://cbic.org.br/wpcontent/uploads/2017/11/Duvidas_Sobre_a_Norma_de_Desempenho_Especialistas_Respondem_2014.pdf

Norma de Desempenho: Panorama Atual e Desafios Futuros, preparado pela CBIC, 2016

https://cbic.org.br/wpcontent/uploads/2018/03/Panorama.pdf

Análise dos Critérios de Atendimento à Norma de Desempenho ABNT NBR 15.575 – Estudo de Caso em Empresas do Programa Inovacon-CE, 2016

https://cbic.org.br/wpcontent/uploads/2017/11/Analise_dos_Criterios_de_Atendimento_A_Norma_de_Desempenho_ABNT_NBR_15_575_2017.pdf

Os processos de urbanização geraram grandes mudanças nas paisagens naturais. A construção da infraestrutura das cidades, bem como a implantação de seus edifícios, impôs novas condições ao espaço que passou a se constituir por novos volumes e materiais. Com a substituição do solo natural permeável por pavimentação impermeável, uso de materiais inertes, drástica diminuição da vegetação, além da intensa presença de agente poluentes atmosféricos, as cidades passaram a vivenciar o fenômeno de ilha de calor.

Tal fenômeno pode ser descrito como um processo de elevado aquecimento da atmosfera e superfícies urbanas, quando comparado às áreas do entorno das cidades, normalmente rurais, onde o processo de urbanização é inexistente ou pouco presente. As diferenças na temperatura do ar podem variar de 1 a 3oC durante o dia, e chegar a 12oC, à noite, o que pode gerar, além de desconforto aos habitantes, problemas de saúde ocasionados pelo excesso de calor e demasiado gasto energético em edificações, decorrente do uso de sistemas de ar condicionado.

Uma vez que o aquecimento atmosférico e das superfícies se dá de maneira distinta, é interessante a separação entre os conceitos de ilha de calor de superfície e ilha de calor atmosférica. Além das diferenças na maneira como se formam, tais fenômenos apresentam também impactos distintos sobre os espaços livres e edificações e, até certo grau, demandam métodos específicos para mitigação.

Ilhas de Calor de Superfície

O aquecimento das superfícies inertes e impermeáveis, massivamente presentes nas cidades, se dá, sobretudo, pela incidência direta ou indireta da radiação solar. Diferentemente de superfícies úmidas e sombreadas, comumente encontradas em meios ricos em vegetação, em que suas temperaturas  se mantêm semelhantes à temperatura do ar, nas cidades, a temperatura das superfícies chega a mais de 50oC. Esse fenômeno varia conforme as condições do céu, uma vez que depende diretamente da incidência de radiação solar. Portanto, em dias de céu limpo, com poucas nuvens, sobretudo durante o verão, existe uma tendência maior ao aquecimento das superfícies e desencadeamento do processo de ilha de calor de superfície.

A identificação desse tipo de ilha de calor pode se dar de diferentes maneiras, inclusive com o levantamento de dados de satélites que podem se converter em imagens termais conforme Figura 15.

Ilhas de Calor Atmosférica

Define-se pela temperatura do ar mais elevada em meios urbanos, em comparação às áreas ricas em vegetação em seu entorno (cerca de 1 a 3oC). Uma vez que o ar não é aquecido diretamente pela radiação solar, mas principalmente pelo contato com superfícies com temperatura mais elevada, as ilhas de calor atmosféricas se dão de forma mais presente ao final da tarde e noite. Além disso, o calor armazenado nas superfícies durante o dia, tende a encontrar dificuldade de se dissipar durante o período noturno, dada a volumetria das edificações, mantendo a temperatura do ar elevada.

A principal forma de constatação deste fenômeno se dá pela medição, em diferentes pontos da cidade e seu entorno, da temperatura do ar, com uso de instrumentos e aplicação de métodos específicos (Figura 16).

Apesar da diferenciação feita entre os dois principais tipos de ilha de calor, Ilhas de Calor Atmosférica e de Superfície são fenômenos interligados (Figura 17), já que a temperatura do ar é significativamente influenciada pela temperatura das superfícies. Essa observação faz-se relevante quando, por exemplo, observamos parques urbanos onde o sombreamento e presença de umidade, proveniente tanto do solo, quanto da vegetação, acarretam superfícies menos quentes e que, por sua vez, aquecem menos o ar. Áreas densamente construídas, como grandes centros urbanos, tendem a apresentar temperaturas superficiais muito elevadas e que ocasionam aumento da temperatura atmosférica (em nível urbano), gerando assim, demandas para resfriamento do ar, o que, muitas vezes, decorre em elevados gastos energéticos.

Como solucionar as ilhas de calor nas cidades?

Uma das principais estratégias para redução do efeito de ilha de calor, é a inserção de vegetação nos espaços da cidade. A principal forma de incorporá-la a um ambiente urbano, ainda se dá por meio da arborização, um dos meios mais eficientes e economicamente viáveis, que vem perdendo força no cenário urbano. As árvores, bem como outros exemplares vegetais, têm a capacidade de absorver uma porção significativa da radiação solar para utilização em seus processos fisiológicos, de forma que acabam aquecendo menos o ar, em comparação a superfícies inertes. Além disso, o sombreamento que podem gerar, é capaz de diminuir a incidência de radiação sobre superfícies como pisos e paredes, de forma que estas se aqueçam muito menos do que aquelas expostas diretamente ao sol. A arborização também é capaz de prover sombra aos pedestres que podem encontrar sob as copas das árvores, espaços termicamente mais confortáveis para descanso e caminhada.

Essa estratégia, apesar de fundamental para redução dos efeitos de ilha de calor, apresenta maior influência sobre as condições de conforto em meios externos, ainda que sejam capazes de sombrear edificações, de forma que seus espaços internos se encontrem termicamente mais confortáveis. Além da arborização, há outras estratégias disponíveis e que também podem ser adotadas para redução dos efeitos de ilha de calor, conjuntamente com a melhoria do conforto no interior dos edifícios, como os telhados e paredes verdes.

Tais elementos podem ser empregados em edifícios novos ou existentes e apresentam diferentes tipologias, as quais podem ser aplicadas conforme as diferentes demandas de manutenção, custo, estrutura, uso etc. Todavia, sobretudo do ponto de vista de coberturas verdes, é possível dizer que sua aplicabilidade em todo o território nacional ainda é pouco sustentável, por diversas razões. Além do número restrito de profissionais com competência para execução e manutenção destes, sobretudo concentrados em grandes centros urbanos, há dificuldades no encontro dos materiais apropriados para que essas estruturas possam ser concebidas de maneira adequada. Quando mal instalados, podem gerar infiltração, o que pode acarretar danos aos edifícios e à saúde, uma vez que acabam por induzir o surgimento de fungos prejudiciais aos sistemas cardiovascular e respiratório. É importante considerar o tipo de vegetação a ser especificada conforme o contexto e local da edificação, de forma a que tenha maior adaptação, pois esse aspecto tem influência direta num menor custo de manutenção. Caso isso não seja considerado de forma adequada, a manutenção, por vezes, pode representar um custo adicional ao seu, muitas vezes, elevado custo de instalação. A vida das plantas e o seu possível efeito térmico dependem diretamente da evaporação, o que torna a demanda por água um ponto central de sua manutenção e bom funcionamento. A Figura 18 mostra as camadas que constituem de forma geral um telhado verde.

Outras estratégias possíveis para mitigação do efeito de ilha de calor estão relacionadas a melhores escolhas dos materiais e cores empregados nas diferentes superfícies. Aquelas de cores claras são capazes de refletir maior porção de radiação solar e, por sua vez, tendem a se aquecer menos.

É preciso, no entanto, atentar-se para o desconforto visual que o ofuscamento pode causar aos usuários, quando há o emprego de cores demasiadamente claras. Tal estratégia pode ser aplicada em pisos, paredes e coberturas, tanto em espaços abertos, de forma a minimizar o desconforto dos usuários, como também na envoltória de edificações, de forma a melhorar a qualidade ambiental dos espaços internos e diminuir os gastos com resfriamento do ar.

Também materiais com superfícies frias são estratégias adequadas. No Brasil o Consórcio Brasileiro de Superfícies Frias (https://www.superficiesfrias.org.br/) trabalha na definição de condutas e normas para o desenvolvimento de produtos no mercado brasileiro de forma a promover a eficiência energética. Materiais para superfícies frias tem maior desenvolvimento no âmbito internacional, sendo muito difundidas para coberturas (cool roofs) entre outras, entretanto, no contexto nacional se apresentam condições adversas de maior incidência solar, umidade, entre outras, que devem ser superadas para apresentar alta durabilidade, sendo esse um dos objetivos do consórcio.

Em espaços abertos também se faz possível a aplicação de pavimentos  permeáveis, capazes de absorver as águas das chuvas e reter umidade. Quando devidamente instalados, esses elementos também são capazes de minimizar os impactos negativos de chuvas intensas, como alagamentos. Dada sua capacidade de retenção de água, quando úmidos, podem se aquecer menos do que superfícies impermeáveis, uma vez que a presença de água aumenta as perdas de calor por evaporação, minimizando a sensação de calor. Encontram-se disponíveis no mercado, pavimentos permeáveis de diferentes tipologias, que podem ser moldados in loco, com placas pré-fabricadas ou peças com juntas alargadas.

Estudo de caso internacional

Estudo de Mitigação do Efeito de ilha de Calor em Nova Jersey, Estados Unidos Partindo de uma preocupação com os efeitos de ilha de calor, sobretudo no verão, quando as temperaturas elevadas podem acarretar graves problemas de saúde pública, foi realizado um estudo para verificação das potencialidades associadas a diferentes estratégias em relação à mitigação e adaptação a ilhas de calor, para cidades de Nova Jersey, Estados Unidos. Tal estudo aponta que a tomada de ações de mitigação cabe, principalmente, aos administradores públicos e outros agentes estratégicos, de forma a reduzir os impactos sobre a saúde dos habitantes e gastos de energia excessivos.

Foram estudadas as cidades de Newark e Camden, bem como seus respectivos arredores, onde se estimaram aumentos médios da temperatura de 3oC e 1-1,5oC, respectivamente, em decorrência do fenômeno de ilha de calor, para o cenário atual. Em cada uma delas, foi escolhido um bloco, em diferentes localidades, para estudo de caso, com edifícios predominantemente horizontais, de uso residencial, caracterizado por temperaturas superficiais elevadas, sendo um deles, marcado por maior presença de vegetação (Forest Hills). A aplicação CITYgreen, desenvolvida pela American Forestry Association (1996) foi utilizada como base dos estudos, de forma a calcular os benefícios potenciais de diferentes cenários. O primeiro deles corresponde a atual configuração e, os demais, a cenários onde há aplicação de estratégias de mitigação, colocados 20 anos depois do presente cenário.

A principal estratégia aplicada foi o plantio de novas árvores, junto à consideração de que aquelas existentes estariam mais desenvolvidas em duas décadas. Por meio das análises realizadas com uso do CITYgreen, foi possível constatar que poderia haver uma significativa redução do uso de energia das edificações, dada a diminuição da temperatura ocasionada. A aplicação de coberturas com cores claras, foi considerada uma estratégia complementar, mas com baixo potencial dos efeitos de ilha de calor, quando empregada sozinha. A Figura 19 mostra a economia direta de energia associada a diferentes espécies de árvores e as emissões de carbono evitadas a partir da economia energética, nas diferentes localidades estudadas em Newark.

Dessa forma, o estudo comprovou que o emprego de vegetação e coberturas de cores claras se configuram como estratégias viáveis do ponto de vista de suas implantações, manutenção e custos, sendo capazes de reduzir significativamente as consequências das ilhas de calor, principalmente aquelas relacionadas à saúde pública e gastos energéticos. Constatou-se também que os efeitos podem ser mais efetivos em áreas onde há menor ocupação do solo, onde tende a haver uma maior disponibilidade de espaço para plantio de árvores.

Referências e onde encontrar mais informações

Diagnóstico e Bases para Definição de Políticas para as Áreas Verdes no Município de São Paulo, preparado pela PMSP, 2002

http://atlasambiental.prefeitura.sp.gov.br/conteudo/cobertura_vegetal/veg_apres_02.pdf

Posicionamento do CBCS sobre Telhados verdes do Brasil, 2014

http://www.cbcs.org.br/website/posicionamentos/show.asp?ppsCode=48ED5736-971C-4E03-A0FEC15774CF99CD)

Manual Técnico de Arborização Urbana da PMSP, 2015

http://www.prefeitura.sp.gov.br/cidade/secretarias/upload/meio_ambiente/MARBOURB.pdf

Projeto Árvores de Floripa com Potencial para Arborização. 50 espécies de árvores nativas de Florianópolis com potencial para arborização urbana

https://www.arvoresdefloripa.com.br/

Compêndio de estratégias para reduzir ilhas de calor, preparado pela Environmental Protection Agency (EPA), EUA, 2008 (página em inglês)

https://www.epa.gov/heat-islands/heat-island-compendium

Artigo científico sobre mitigação do efeito ilha de calor em Nova Jersey, 2005 (página em inglês)

https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1016/j.hazards.2004.12.002

Site independente sobre telhado verde no Reino Unido (página em inglês)

https://livingroofs.org/green-walls/

Sita da organização “Green Roofs for Healthy Cities” (página em inglês)

https://greenroofs.org/

Livro sobre jardins verticais (página em inglês)

http://194.249.0.82/~projektna/course/view.php?id=5

As cidades se constituem hoje, como as maiores consumidoras de energia elétrica do mundo, sendo a iluminação pública, uma das maiores responsáveis por esses grandes montantes. Em 2013, a ANEEL estabeleceu que até o final de 2014, todos os ativos de iluminação pública passariam a ser de responsabilidade dos municípios, o que afetou grande parte das cidades brasileiras. A transferência dessa responsabilidade das concessionárias de energia elétrica, para as municipalidades, gerou grandes impactos, sobretudo, no que diz respeito à gestão do consumo de energia por parte do sistema de iluminação pública. Em áreas urbanas, tal sistema representa o segundo maior consumidor do orçamento municipal e, portanto, nesse contexto, a busca por sistemas mais eficientes, sobretudo do ponto de vista energético, se faz crucial.

Apesar desse cenário, atualmente, cerca de metade das cidades brasileiras utilizam a COSIP (Contribuição para Custeio da Iluminação Pública dos Munícipios). Esse convênio permite arrecadação, por meio das contas de energia elétrica, nos termos das leis de cada município, de forma que o valor arrecadado se torna recurso para o custeio da iluminação pública. No entanto, a gestão de tal sistema por parte exclusiva da administração pública municipal ainda se mostra como um modelo restritivo.

Nesse contexto, no relatório “Iluminando Cidades Brasileiras – Modelos de negócio para Eficiência Energética em Iluminação Pública” elaborado pelo World Bank Group (2016), são propostos oito diferentes modelos de negócios (Tabela 5) aplicáveis a diferentes contextos municipais. Dentre tais modelos, a modalidade de Parceria PúblicoProvada (PPP) se mostra, como uma das alternativas disponíveis, de forma que possibilita a concessão dos cuidados com os serviços de iluminação pública para empresas privadas. Com esse tipo de concessão, as prefeituras mantêm o poder sobre a definição do modelo de negócio que lhes for mais conveniente. Todavia, o elevado grau de heterogeneidade dos pontos de vista socioeconômico, geográfico e demográfico, dos municípios brasileiros é tido como um desafio na proposição de um modelo generalista de PPP.

Do ponto de vista das tecnologias disponíveis, atualmente, uma das mais amplamente empregadas na iluminação pública, tem sido as luminárias de LED, que, apesar de configurar uma opção de custo inicial mais elevado, pode gerar economias significativas após implantação. As lâmpadas de LED apresentam eficiência energética entre 40% a 60% superior, em relação a outras tecnologias amplamente instaladas nas cidades brasileiras, atualmente. Os custos de operação e manutenção também podem ser reduzidos, dado o elevado tempo de vida útil, além do fato de que essa tecnologia pode integrar sistemas inteligentes de operação e monitoramento, capazes de gerar ainda maior eficiência em seu uso, gerando impactos positivos em termos de gastos energéticos. Além disso, o aumento expressivo da tarifa média de energia para iluminação nos últimos anos, combinado aos decrescentes preços da tecnologia LED, acaba por criar um cenário economicamente favorável à sua implementação.

Apesar dos maiores índices de eficiência, a implantação de um sistema de iluminação pública com o uso da tecnologia de LED´s pode representar um programa muito oneroso para as municipalidades. Nesse cenário, muitas cidades poderiam optar pela manutenção dos sistemas atuais, mesmo que os custos de operação sejam consideravelmente mais elevados. Neste sentido, os modelos de negócios propostos se colocam alternativas capazes de viabilizar tais processos de modernização, de forma que os ônus fiscal e orçamentário não
sobrecarreguem a administração pública.

Estudo de caso nacional

PPP de Iluminação Pública de Atibaia – SP, 2017

Localizada no interior do Estado de São Paulo, a cidade de Atibaia, publicou em 2017, a concorrência nacional de sua PPP de iluminação pública. O município, com população estimada em cerca de 140 mil habitantes, estruturou o Procedimento de Manifestação de Interesse (PMI) no início de 2017, para o qual houve cadastramento de diversas empresas, mas aproveitamento de apenas duas propostas por parte do município.

A estimativa é que o novo sistema gere uma redução de 50% do consumo energético em relação ao modelo atual. A previsão orçamentária gira em mais de R$72 milhões, sendo 77% deste recurso, destinado à implantação de lâmpadas LED, em um prazo de 24 meses, sobre as quais se prevê uma vida útil média de 11,5 anos. A proposta da parceria público-privada se lança com os objetivos de modernização, otimização, expansão, operação e manutenção da infraestrutura da rede de iluminação pública do município. O projeto prevê, portanto, além do processo de implementação da tecnologia LED, as trocas das lâmpadas instaladas após esgotamento de sua vida útil. A empresa privada vencedora da concorrência, em contrapartida, arrecadará a Contribuição para Custeio do Serviço de Iluminação Pública (COSIP).

Estudo de caso internacional

Implementação de tecnologia LED, Oslo – Noruega

Dadas as condições geográficas típicas das cidades nórdicas europeias, os gastos energéticos relacionados à iluminação pública podem corresponder a 38% dos gastos totais com energia do munícipio. Nesse sentido, a cidade de Oslo, capital da Noruega, se viu sobre a pressão de reestruturar seu sistema de iluminação pública, de modo a encontrar soluções com maior eficiência energética.

Além da instalação de luminárias de LED em toda a cidade, houve a implementação conjunta de um sistema inteligente de dados que permite o monitoramento das economias geradas. A redução dos gastos energéticos chegou a notável marca de 60-70%, não apenas pelo uso de lâmpadas mais eficientes, mas sobretudo, pela introdução de controles automatizados de “dimerização” das lâmpadas, que permitem uso mais eficiente destas. Em dias em que os pavimentos se encontram cobertos por neve, por exemplo, os controles são capazes de adaptar o fluxo luminoso das lâmpadas, diminuindo-o em 20% em relação ao valor original.

Referências e onde encontrar mais informações

Modelos de negócio para Eficiência Energética em Iluminação Pública, preparado pelo Banco Mundial, 2016

http://wbg-eficienciaip.com.br/pdfs/1613639_EE_Lighting_Portuguese_Web.pdf

Artigo sobre iluminação pública no Brasil

http://ticemfoco.com.br/iluminacao-publica-um-comeco-para-ascidades-inteligentes-no-brasil/

Informações sobre a COSIP – Eletropaulo

https://www.aeseletropaulo.com.br/cliente-corporativo/impostos-eoutros-encargos/paginas/cosipcip.aspx

Sobre PPP de iluminação pública em Atibaia

http://www.oatibaiense.com.br/News/8/16447/ppp-de-iluminacaopublica-de-atibaia-e-dimensionada-para-reduzir-consumo-em-50/

http://prefeituradeatibaia.com.br/prefeiturade-atibaia-lanca-ppp-para-iluminacao-publica/

Sobre tecnologia LED em Iluminação pública em Oslo, Noruega (páginas em inglês)

http://www.ledsmagazine.com/ugc/iif/2014/09/29/oslo-street-lighting-system-slashes-energy-usewith-lonworksnetwork.html

https://www.eceee.org/static/media/uploads/site2/library/conference_proceedings/eceee_Summer_Studies/2007/Panel_3/3.143/paper.pdf

Fazer a gestão energética dos prédios públicos é essencial para manter o controle e organização dos gastos nas cidades. Através desse processo é possível otimizar o consumo elétrico dentro do estoque de edifícios existentes, fazer o monitoramento e planejamento estratégico e economizar recursos para serem utilizados em outros setores prioritários.

Como etapas recomendadas para uma boa gestão energética temos as etapas descritas a seguir (Figura 20):

1. Levantamento e registro das faturas de energia dos edifícios públicos municipais, com organização dos dados em planilhas de consumo elétrico, de cada edificação na secretaria, com gráficos e análises de contratação, demanda, tarifas, multas, etc.;
2. Mapeamento dos consumos e identificação das secretarias e edificações com anomalias de consumo, com o auxílio da ferramenta de Benchmarking (http://benchmarkingenergia.cbcs.org.br/);
3. Realização de diagnósticos energéticos nos edifícios classificados como “ineficientes” no Benchmarking, com visitas técnicas in-loco, e identificação de medidas de eficiência energética;
4. Criação de metas e indicadores de desempenho a curto, médio e longo prazo e implementação das medidas de eficiência energética por ordem de prioridade;
5. Apoio na viabilização de medidas de eficiência (identificação de fontes de financiamento, elaboração de case, apoio em cálculos financeiros de custos e economias);
6. Realização de treinamentos e campanhas de conscientização dos usuários.

Atualmente, já existem ferramentas para auxiliar no processo de gestão energética, como:

• Instalação de medidores de energia e/ou “smart meters” (medidores conectados à rede, com disponibilização de dados em tempo real);
• Uso de plataformas e softwares de gestão, como o Sistema de Informação Energética Municipal (SIEM) da Eletrobrás/Procel) (Figura 21).
• Software público e-cidade, para gestão pública municipal. Esta versão é composta dos módulos de educação, saúde, financeiro, patrimonial, cidadão, gestor, recursos humanos, BI e geoprocessamento. (Figura 22).

Estudos de caso nacionais

Treinamento de professores – Prefeitura Municipal de Limeira – SP – Prêmio gestão energética 2004 

Com apoio da Eletrobras/Procel e a Elektro S.A. foi realizado um treinamento de Educação Ambiental para professores de Limeira na metodologia PROCEL. O treinamento foi para 38 escolas da rede municipal, com participação de 274 professores e 13.406 alunos. O projeto teve duração total de 6 meses, com investimento em torno de R$50 mil, que incluiu o desenvolvimento de materiais didáticos, vídeos, jogos educativos, entre outros. A economia estimada foi de 310 MWh/ano, que representa R$132 mil reais por ano (Procel GEMMMA, 2004).

Gestão estadual eficiente de energia elétrica para redução e controle do consumo das unidades consumidoras do estado de Amazonas – Prêmio Destaque em Promoção dos conceitos de eficiência energética – Procel GEM (Gestão Energética Municipal) 7ª edição.

No âmbito do Projeto “Gestão Estadual Eficiente de Energia Elétrica para Redução e Controle do Consumo das Unidades Consumidoras”, foi realizado uma gestão energética em nível estadual, com destaque às questões ambientais e mudanças climáticas. A seguir estão listadas algumas das atividades realizadas:

Identificação e realização de diagnóstico energético em nove unidades consumidoras do estado, com elaboração de medidas de eficiência energética;

• Criação de uma unidade de estruturação de Gestão da Energia Elétrica do Estado do Amazonas – UGEST;
• Capacitação técnica em eficiência energética para funcionários, com a metodologia ELETROBRAS-PROCEL / IBAM;
• Adaptação e compatibilização de dados da concessionária para utilização do software SIEM;
• Relatório final com recomendação e instruções de 25 soluções de eficiência energética, replicáveis para outras unidades.

A redução do consumo de energia elétrica é estimada em 4.560 MWh/ano com a implantação dos projetos eficientes e em 4.200 MWh/ano com a aplicação de medidas administrativas, o que, financeiramente, representa uma economia de R$ 912.000,00 por ano.