O papel da legislação e da normalização

1. O papel da legislação e da normalização Humberto Jorge Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores Gestão de Energia em Edifícios e na Indústria

2. O papel da normalização • definição de padrões de qualidade energético-ambiental da construção (exº: RCCTE) • definição de eficiência e características mínimas dos equipamentos a aplicar (exº: RSECE)  etiquetagem: equipamentos e edifícios GEEI

3. Princípios geraisProposição de sustentabilidade • projectar eficiente e integrado • construir com qualidade • equipar eficiente e flexível • manter e monitorizar GEEI

4. Princípios geraisMetas a atingir Relativas a: • Eficiência energética • Segurança dos ocupantes (resistência a esforços estáticos e dinâmicos, • Saúde dos ocupantes • Durabilidade • Conforto dos ocupantes • Impacto ambiental GEEI

5. Princípios geraisObjectivos sectoriais • Eficiência energética • estrutura do edifício (trocas de calor, humidade, acção dos ventos, fenestração) • sistemas mecânicos (qualidade do ar, recuperação de calor, AQS, iluminação eficiente) • informação aos ocupantes GEEI

6. Princípios geraisObjectivos sectoriais • Saúde dos ocupantes • materiais de construção (emissividade) • ventilação mecânica • Durabilidade • materiais ao abrigo de precipitação (em construção) GEEI

7. Critérios para o uso eficiente dos recursos (incl. a energia) Componentes • limite à potência de climatização • limite superior para a potência instalada por unidade de área para climatização • limites para o nível das infiltrações • limite superior para a potência instalada por unidade de área para iluminação GEEI

8. Alguma regulamentação portuguesa • RCCTE • RGCE • RSECE GEEI

9. Regulamentação em preparação • Certificação Energética em Edifícios Novos • Revisão do RGCE - Indicadores Energéticos Base de Dados Disseminação da Informação • Acordos Voluntários: Promover “Best Practices” Monitorização e Avaliação dos Resultados • Revisão do RCCTE • Etiquetagem Energética – alargar o domínio GEEI

10. Etiquetagem Energética GEEI

11. Regulamento da Gestão do Consumo de Energia • Racionalizar o Consumo de Energia • Maximizar a Eficiência Energética GEEI

12. Regulamento da Gestão do Consumo de Energia • Auditoria Energética - 5 em 5 anos • Plano de Racionalização de Energia • Implementar e Atingir as Metas do Plano • Abrange: • Instalações Consumidoras de Energia • C > 1000 Tep /ano • Sectores: Industria e Serviços GEEI

13. Auditoria Energética • Condições de Utilização e Conversão • Eficiência dos Sistemas de Conversão • Balanço dos Fluxos Energéticos • Potencial de Poupança de Energia • Consumos Específicos de Energia GEEI

14. Plano de Racionalização dos Consumos de Energia • Acções e Medidas em Instalações e Equipamentos • Planos de Investimento em Utilização Racional de Energia • Metas de Redução dos Consumos Específicos GEEI

15. 10 Consumos Específicos de Energia C (Kgep/Ton) C M=(C-K)N/10 M´ C´ M´´ C´´ K 1º P.R. 2º P.R. 5 N (anos) Auditoria GEEI

16. VANTAGENS DO CUMPRIMENTO DO RGCE • Acesso à comparticipação financeira directa ao investimento em acções de Utilização Racional de Energia • Redução da factura energética • Aumento da eficiência do sistema energético • Aumento da competitividade empresarial Promover “Best Practices” Monitorização e Avaliação dos Resultados GEEI

17. RCCTERegulamento das Características do Comportamento Térmico dos Edifícios • Definição de limites das necessidades nominais de aquecimento e arrefecimento de cada edifício • funcionam como valores limite superior admissíveis GEEI

18. RCCTE • Divisão do país em zonas climáticas Inverno - I1,I2, I3 Verão - V1, V2, V3 • baseadas na variável graus-dia de aquecimento GEEI

19. RCCTE - zonas climáticas GEEI

20. RCCTE - aquecimento I1 - 400 ºC dia / ano I2 - 800 ºC dia / ano I3 - 1600 ºC dia / ano GEEI

21. RCCTE - aquecimento Energia solar média incidente numa superfície vertical orientada a Sul na estação do aquecimento (Esul): I1 - 400 kWh/m2/ano I2 - 500 kWh/m2/ano I3 - 700 kWh/m2/ano GEEI

22. RCCTE - arrefecimento Diferenças efectivas de temperatura Te GEEI

23. Te GEEI

24. Te para V1 e V3 GEEI

25. RCCTE - Parâmetros térmicos Coeficiente de transmissão térmica K (W/m2ºC) Factor de concentração de perdas térmicas, fc (influência das heterogeneidades, agrava K, melhor =1) - definido por tipo de parede GEEI

26. Factor de concentração de perdas térmicas GEEI

27. RCCTE - Parâmetros térmicos Inércia térmica interior It =  Mi Si / Ap Mi - massa superficial (kg/ m2 ) Si - superfície (m2) Ap - área útil de pavimento (m2) GEEI

28. RCCTE - Parâmetros térmicos Inércia térmica interior 3 classes de inércia: fraca - It < 150 média - 150  It  400 Forte - It > 400 GEEI

29. RCCTE - Parâmetros térmicos S - Factor solar (vãos envidraçados) Dado pela relação entre a energia que entra e a energia da radiação incidente GEEI

30. RCCTE - nec. nom. aquec. Necessidades nominais de aquecimento NIC menores ou iguais que Necessidades nominais de aquecimento de referência NI NIC  NI GEEI

31. RCCTE - nec. nom. aquec. Necessidades nominais de aquecimento (por m2 de área útil de pavimento) Soma algébrica de: perdas de calor pela envolvente perdas resultantes de infiltrações ganhos solares através dos envidraçados (sinal negativo) GEEI

32. RCCTE - nec. nom. aquec. Necessidades nominais de aquecimento de referência calculado para elementos construtivos padrão coeficientes de transmissão térmica de referência definidos por zona climática GEEI

33. RCCTE - Verificação automática aquecimento • coeficientes de transmissão térmica dos elementos da envolvente < valores de referência • fc  1,3 • área de envidraçado 15% área útil de pavimento • área útil de pavimento < 300 m2 GEEI

34. RCCTE - nec. nom. arrefec. Necessidades nominais de arrefecimento NVC menores ou iguais que Necessidades nominais de arrefecimento de referência NV NVC  NV GEEI

35. RCCTE - nec. nom. arrefec. Necessidades nominais de arrefecimento (por m2 de área útil de pavimento) Soma algébrica de: ganhos de calor pela envolvente opaca exterior ganhos solares através dos envidraçados GEEI

36. RCCTE - Verificação automática arrefecimento • coeficientes de transmissão térmica dos elementos da envolvente  valores de referência • coberturas de cor clara • inércia média ou forte • envidraçados com S < 0,15 • área de envidraçado 15% área útil de pavimento • área útil de pavimento < 300 m2 GEEI

37. Regulamentos portugueses • RGCE • RCCTE • RSECE • Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios GEEI

38. RSECERegulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios Objectivos: • assegurar exigências de conforto térmico e de qualidade do ar • com eficiência energética • com qualidade e segurança • com respeito pelo meio ambiente GEEI

39. Âmbito de aplicação • todos os equipamentos em edifícios • com potência térmica nominal de aquecimento ou arrefecimento > 25 kW • com soma das pot. nominais de aquec. e arrefec. > 40 kW GEEI

40. Condições nominais Interiores - determinadas pela temperatura e pela humidade Verão • temperatura nominal interior: 25 °C • humidade absoluta nominal interior: 10 g/kg Inverno • temperatura nominal interior: 20 °C • humidade absoluta nominal interior: 7 g/kg GEEI

41. Condições nominais Exteriores - determinadas pela temperatura e pela humidade Verão • zonas climáticas: • V1 (28 °C / 10 g/kg); V2 (32 °C / 11 g/kg); V3 (35 °C / 10 g/kg) Inverno • zonas climáticas: • I1 (3,5 °C / 4 g/kg); I2 (0,0 °C / 3 g/kg); I3 (-3,5 °C / 2 g/kg) GEEI

42. Condições nominais • características construtivas • valores de referência do RCCTE • potência térmica nominal de aquecimento • potência térmica nominal de arrefecimento • valores nominais de caudal de ar novo GEEI

43. Restrições aos sistemas • limites às potências de aquecimento ou arrefecimento • 25% dos valores nominais calculados • 20% de:[pot. nom. de aquecimento + pot. AQS] (quando pelo mesmo sistema) • potência eléctrica para aquecimento por efeito de Joule • até 5% da pot. térmica de aquecimento (25kW por zona) GEEI

44. Restrições aos sistemas • reaquecimento terminal •  10% da potência de arrefecimento instalada • sistemas individuais em edifícios novos, só excepcionalmente • recuperação de energia obrigatória no aquecimento • pot. térmica de rejeição > 80kW • eficiência  50% GEEI

45. Restrições aos sistemas • em sistemas "tudo ar" • se caudal de insuflação > 10 000 m3/h <=>"free cooling" obrigatório • obrigatório registo de consumos • dos sistemas • dos dispositivos individuais • com pot. eléctrica > 12,5 kW • com pot. térmica máx. em comb. fósseis > 120kW GEEI

46. Regulação e controlo • Funções obrigatórias: • limitação das temperaturas extremas por espaço • regulação da potência de aq. e de arr. • possibilidade de fecho ou redução automáticos em não ocupação • deve ser possível integração em SGTécnica • obrigatório para pot. térm.  250 kW • com optimização centralizada para pot. térm.  500 kW GEEI

47. Potência térmica nominal de aquecimento • resulta do balanço das perdas térmicas em condições nominais • não é potência de projecto • é índice de qualificação e base de possíveis comparações • soma de 3 parcelas: • perdas térmicas pela envolvente exterior • perdas térmicas pela envolvente interior • perdas térmicas por infiltração ou insuflação de ar novo (relativas ao ar exterior) GEEI

48. Aquecimento - Perdas pela envolvente exterior • Perdas de superfície • paredes • envidraçados • cobertura • pavimento • Perdas lineares (pelo perímetro do solo) GEEI

49. Aquecimento - Perdas relativas ao ar exterior • Perdas por admissão de ar exterior • perdas de calor sensível • perdas de calor latente • Perdas por infiltração • Perdas associadas ao caudal de ar novo (valores tabelados de referência por tipos de actividade) GEEI

50. Potência térmica nominal de arrefecimento • potência dos ganhos térmicos nas condições nominais de projecto • é índice de qualificação e base de possíveis comparações • soma de parcelas: • ganhos por condução através da envolvente exterior • ganhos por condução através da envolvente interior • ganhos por radiação através dos envidraçados • ganhos associados ao ar exterior • ganhos internos (pessoas, iluminação e equipamento) • potência de desumidificação GEEI