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3. SHARING ENGINEERING INFORMATION AND KNOWLEDGE - SHEIK - OVERVIEW
O valor energético da iluminação não está diretamente discriminado na legislação, como acontece em outros países [58]. Apesar disso, é uma das principais áreas em que são efetuadas melhorias no RSECE. Já no RCCTE, a realidade é diferente já que o regulamento contém ganhos térmicos por tipologia que são independentes do equipamento que se encontra no interior do edifício (Quadro IV.3).
O método de cálculo da classificação do RCCTE (Capítulo 3.1.1) só considera o material eletrónico através da sua contribuição térmica. Assim, ao diminuirmos a potência instalada de iluminação, a sua melhoria na classificação será praticamente nula, o que já não se verifica no RSECE onde a situação é mais adequada: o consumo global insere-se no valor de Qout e a sua contribuição para a classificação final é equilibrada com o resto dos fatores
(Capítulo 3.1.2); a sua componente térmica também irá influenciar o consumo de AVAC, já 1% 21% 28% 50% Produção AQS Equipamentos Iluminação AVAC
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que são fontes de calor. Mas, ao contrário do que sucede em edifícios residenciais, a iluminação em edifícios de serviços pode existir em quantidades anormais, o que a torna numa fonte de calor considerável. Portanto, no momento de estudo de alterações deste tipo no âmbito do SCE, a sua redução irá contribuir para a redução da energia de arrefecimento. No entanto é possível também que aumentemos o consumo inerente ao aquecimento, pois diminuímos as fontes de calor internas.
Assim sendo, a classificação energética neste campo é melhorada maioritariamente através do consumo adstrito a este setor (Qout). Admitindo que a iluminação provém
unicamente da eletricidade, a redução no valor do IEE por cada kWh poderá ser aproximada pela fórmula:
(3.12)
Em que Qpoupado é a energia que se poupa em alterações à iluminação, em kWh, e At a
área total de pavimento do imóvel. Com uma pequena alteração, esta fórmula também nos permite estimar o valor a reduzir para a subida da classificação desejada. Sendo IEEreduzir a
diferença entre o valor nominal de IEE e o de referência para a classificação desejada:
(3.13)
Na fase de projeto, a escolha de luminárias mais eficientes é uma prática comum e conduz a que novos edifícios já possuam luminárias atuais, tais como fluorescentes tubulares T5. A escolha de iluminação eficiente em projeto trará diminuições de consumo, tanto na simulação como no consumo real, o que implica melhorias classificativas, energéticas e económicas. Observando a Tabela 3.7, podemos verificar que a escolha mais acertada são as fluorescentes, sendo a pior escolha os LED, que ainda se encontram longe do seu potencial máximo tecnológico, e a sua utilização atual é apenas por questões meramente decorativas. As lâmpadas fluorescentes são geralmente a melhor escolha para iluminação, que aliam uma boa eficiência a um preço interessante. As luminárias de iodetos metálicos e de vapor de sódio são predominantes na iluminação exterior, onde geralmente são necessárias luminárias de elevada potência, sendo o seu rendimento proporcional à potência da lâmpada: quanto maior a potência em causa, maior o rendimento. Por estas razões, não se justifica a sua utilização em ambiente interior. [60] Por causa das suas grandes potências, é necessário muito cuidado no seu dimensionamento e utilização, já que a sua má exploração representará um desperdício por lâmpada muito maior.
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Tabela 3.7 – Comparação de características de diferentes tipos de lâmpadas [59] [60]
Tipo
Potência
Lúmen
η (Lúmen/W)
Horas Vida
Preço
(€)
Incandescente
60
700
11,6
1.000
2
Halogéneo
40
900
22,5
2.000
4
LED
6,5
300
46,1
50.000
30
Fluorescente Compacta
11
900
81,81
10.000
4,1
Fluorescente Tubular T8
58
5000
86,2
24.000
7,2
Fl. Tubular T5 HE
35
3300
94,2
25.000
9,1
Iodetos Metálicos
250
25500
102,0
20.000
61,7
Vapor Sódio
250
27000
108,0
20.000
34,6
Vapor Sódio Alta Pressão
400
56500
141,5
20.000
47,1
É bastante comum a substituição das luminárias como forma de otimização do consumo e, por conseguinte, da eficiência energética do edifício. Na Tabela 3.8, apresentam-se alguns
upgrades a iluminações que são recorrentes na prática de propostas de melhoria para a
eficiência, onde as poupanças são consideráveis, visto que se mantém aproximadamente a mesma densidade de iluminação, e em caso de ainda estarem em fase de projeto. Se no caso de um edifício existente a sua viabilidade terá que ser devidamente demonstrada e estudada, já num edifício em fase de projeto é inquestionável que a opção por equipamento mais eficiente irá beneficiar de imediato tanto a classificação do edifício como os gastos com a sua exploração.
Tabela 3.8 – Algumas melhorias que demonstram a importância da iluminação.
(*) Custo da energia considerado – 0,13 €/kWh
Em relação às melhorias em edifícios existentes, existem grandes indefinições que dão espaço para várias interpretações na legislação atual, em relação à quantificação do perfil de exploração das luminárias em questão, senão vejamos: com os atuais perfis pré-definidos (mostrados na Figura 3.2), existe uma indefinição em relação aos aproveitamentos da iluminação natural, seja através de envolvente transparente ou através de dispositivos de
Lâmpada convencional a substituir Lâmpada de baixo consumo Aumento da vida útil Poupança (*)
Incandescente 60W Fl. Compacta 11W 1.000 para 8.000 392 kWh – 50,96 €
Halogéneo 40W Fl. Compacta 18W 2.000 para 10.000 220 kWh – 28,60 €
T8 de 58W c/ Balastro Convencional
T5 de 35 W c/
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domótica, como detetores de presença ou de luminosidade. Isto significa que, ao instalarmos este tipo de equipamento, o benefício na classificação é contestável, já que esta incerteza abre espaço para interpretações pessoais, podendo ser possível para dois Peritos, à luz das suas opiniões individuias, o mesmo equipamento possuir 10 ou 20% de rendimento.
Esta questão é abordada no ponto D.6 das Perguntas & Respostas do RSECE – Energia, em que refere que soluções de otimização de iluminação devem ser contabilizados no cálculo dos consumos globais no âmbito do IEE nominal, “mas como não é possível alterar o perfil de
utilização diária […], a solução passa por recorrer à variação horária da potência de iluminação, isto se o programa de simulação assim o permitir. Se tal não for possível, deve- se calcular um valor médio ponderado para a potência de iluminação, contabilizando a contribuição do controlo ao longo do ano”.
A mesma situação acontece com dispositivos que maximizem a utilização da iluminação natural, pois insere-se na mesma área neutra legislativa do RSECE. A Figura 3.7 mostra o princípio de funcionamento de um dispositivo de distribuição de luz solar – quando bem dimensionado, é possível obter iluminação interior suficiente para não ser necessário o recurso a iluminação artificial. Esta solução permite, por si só, proporcionar assim uma redução de mais de 50% do consumo anual relacionado com a iluminação, imaginando, por exemplo, o caso de uma superfície comercial, que opera maioritariamente durante as horas de luz solar. Combinando a otimização da iluminação artificial com este tipo de dispositivo, obter-se-á elevadíssimas reduções de consumo anual e, por conseguinte, melhorias significativa na classificação energética em edifícios abrigados pelo RSECE.
Uma referência para a sua instalação em diferentes fases: se ainda em projeto, permite uma eficiência energética e um retorno muito maior que num existente, já que ainda permite a redução do investimento em iluminação artificial. No caso de existentes, aplica-se a situação de incongruência referida acima, pois os perfis de utilização nominal utilizados para a obtenção da classificação do edifício não sofrerão alterações. Assim, as luminárias, que deixam de ser necessárias operar durante o dia, terão que sofrer um ajuste que não está quantificado na legislação, o que permite diferentes interpretações e consequentes variações de eficiências e consumos.
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Figura 3.7 – Área sem e com dispositivo de distribuição de iluminação natural [61] Ainda na área da otimização da iluminação, qualquer que seja o tipo e âmbito da melhoria da iluminação, é indispensável que esta não se torne insuficiente ou inadequada para o tipo de utilização do edifício, e para isso várias companhias de iluminação criaram tabelas com valores de referência por cada espaço em lux (o mesmo que lúmen/m2), que
podem-se revelar bastante úteis tanto para aplicações de melhorias, como para a fase de projeto de um edifício.
Tabela 3.9 – Iluminações padrão por tipo de atividade. [62]
Atividade Lux
Áreas de trabalho com poucas tarefas visuais 100-150 Trabalho de escritório leve, aulas 250 Trabalho de escritório, PC, biblioteca, salas de espetáculo 500 Supermercado, Oficinas mecânicas 750
Controlo de qualidade, Desenho 1000-2000
A ADENE formulou uma apresentação com vários exemplos de aplicação de melhorias de iluminação e seus retornos anuais [61], que são agora apresentadas na Tabela 3.10. É um ótimo modo de verificar que a otimização da iluminação poderá trazer grandes benefícios, tanto que se verifica a sua aplicação em variadíssimos projetos de grande dimensão por toda a Europa.
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59 Tabela 3.10 – Medidas de melhoria de iluminação e respetivos paybacks. [61]
Edifício Medida Economia Payback
(anos)
C.C. Colombo Substituição de balastros convencionais por eletrónicos
400.838 kWh
23.814 € N. E. Sede do
Santander Totta
Substituição em projeto das luminárias
T8 por T5 15.000 € Imediato
Statoil Research Center
Controlo de ocupação através de sensores
219.000 kWh
13.375 € 2,5
Sede Gás Natural em Barcelona
Troca de Incandescentes por Tubulares, atualização dos balastros e instalação de
interruptores localizados
533.028 kWh
27.230 € 3,5
Sassari, Itália Instalação de um sistema centralizado de regulação
2.412.620 kWh
224.374 € 2,3
Adelaide Dental Hospital
Sistema de controlo com sensores, e instalação de lâmpadas de 40W com
comando normal
47 840 kWh 3,4
N.E. – Não Estimado