Consumo de energia e conforto térmico em campus universitário: uma proposta de benchmarking

• Autor(a) principal: Marina da Silva Garcia
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/48004; https://orcid.org/0000-0002-7954-4785
• topic: Benchmarking; Eficiência energética em edificações; Conforto térmico; Edifícios universitários; Interdisciplinar; Conforto térmico; Energia elétrica - Consumo; Ventilação; Universidade e faculdades - Edifícios

O benchmarking é uma ferramenta para comparação de consumo energético entre edifícios similares ou o mesmo edifício ao longo do tempo, sendo útil para o aumento de transparência quanto à gestão de energia e ao desenvolvimento de políticas para a eficiência energética. A métrica mais utilizada em benchmarkings energéticos é a Energy Use Intensity (EUI). No entanto, em edificações onde o condicionamento do ar é feito predominantemente por ventilação natural, como nas Universidades Públicas Brasileiras, a avaliação do EUI pode não ser suficiente para indicar a eficiência das edificações em uso, dado que há possibilidade de ocorrência de situações de desconforto térmico. Portanto, o objetivo desta tese é desenvolver um sistema de benchmarking interno de edifícios de campi universitários baseado no consumo de energia elétrica e no conforto térmico. Foram utilizados como estudo de caso os edifícios da Universidade Federal de Minas Gerais, em Belo Horizonte. Como métrica para análise de energia considerou-se o EUI e, como métricas para o conforto térmico, utilizaram-se o Percentual de Horas Ocupadas em Conforto (PHOC) e ao Graus Hora de Calor (GHC). Uma base de dados referente ao EUI de 110 edificações dos campi foi construída e optou-se por focar nos edifícios de Unidades Acadêmicas (UA) (27 prédios), para os quais foram levantadas também suas características arquitetônicas. O conforto térmico dos ambientes de salas de aula naturalmente ventiladas foi analisado a partir do desenvolvimento de arquétipos e simulações computacionais paramétricas de 55 mil cenários, com o software EnergyPlus. O método deste trabalho, de caráter interdisciplinar, incluiu a elaboração de quatro equações preditivas via modelos de regressão múltipla: duas equações referentes à energia para predição de EUI e duas referentes ao conforto térmico para predição de PHOC e GHC. As equações de EUI foram separadas para edifícios com e sem laboratórios de equipamentos densos. As equações de conforto térmico são referentes a salas de aula. Foi proposto um benchmarking com classificação dos prédios na escala de A a E tanto para EUI quanto para conforto térmico, integrados em uma matriz que gera classificações finais de níveis “bom”, “médio”, “ruim” e “muito ruim”. As equações desenvolvidas apresentaram R² de 0,93 a 0,97. Analisadas as UAs da UFMG, verificou-se que 29% apresentaram diagnóstico “Bom”, 53% “Médio” e 18% “Ruim”. Nenhuma UA foi classificada como “Muito ruim”. Espera-se que esse diagnóstico possa ser utilizado para embasar a priorização de medidas de retrofit. Acredita-se, que, para prédios em condicionamento híbrido ou com ventilação natural seja essencial a inclusão da indicação de conforto térmico em um processo de benchmarking energético. A contextualização do estudo de caso sugere que a metodologia desenvolvida pode ser replicada para outras universidades públicas do país.