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Iluminação e eficiência energética

Confira as tecnologias que podem diminuir o consumo de energia

Lâmpadas e luminárias eficientes, sensores de presença, light tube e dimerização fotosensível. Muitas tecnologias podem diminuir o consumo de energia

Iluminação e eficiência energética

A iluminação dos edifícios compõe, com a envoltória e o sistema de ar condicionado, o tripé da recém lançada etiquetagem PROCEL EDIFICA de eficiência energética dos edifícios. O mesmo ocorre com as certificações de impacto ambiental como o LEED, emitido pelo GBC – Green Building Council – e o AQUA da Fundação Vanzolini. “Os processos de certificação adotam, em sua maioria, como forma de premiar o desempenho energético mais eficiente de um edifício, uma metodologia de comparação entre um caso de referência e o projeto proposto”, lembra o consultor David Douek, diretor da OTEC – Otimização Energética para a Construção. Segundo ele, a principal diferença entre essas certificações está na referência utilizada, uma vez que as estratégias de redução de consumo de energia para a iluminação artificial podem ser utilizadas para todas.

“No caso da certificação LEED New Construction, por exemplo, o parâmetro utilizado para a nova versão são os critérios da ASHRAE 90.1 de 2007. Já o PROCEL EDIFICA desenvolveu critérios próprios para a utilização como caso base. A certificação AQUA, ainda que não defina qual a referência de comparação, apresenta metas claras de redução em relação ao parâmetro utilizado”, explica Douek. Os três sistemas devem apresentar a maior eficiência conquistada através de simulação computacional de desempenho, que deve ter como resultado final a eficiência resultante da combinação de soluções aplicadas no projeto de arquitetura, no projeto de ar condicionado e no projeto de iluminação artificial.

O consultor Luiz Henrique Ferreira, diretor da Inovatech Engenharia, ressalta que cada uma das certificações tem pesos diferentes para o consumo energético. “E como a iluminação tem contribuições diferentes dependendo do tipo de edificação, pode haver impacto maior ou menor em função da métrica de avaliação de cada uma das certificações”, diz e exemplifica: “Um estádio de futebol tem boa parte de seu consumo de energia relacionado à iluminação, enquanto um cinema tem a maior parte de seu consumo energético ligado ao sistema de climatização”. Desta forma, a iluminação eficiente tem papel importante em qualquer tipo de certificação, porém é importante analisar de maneira global qual a contribuição da iluminação no consumo total de energia do edifício, para que sejam tomadas soluções efetivamente sustentáveis que tenham impacto significativo na redução de consumo global do edifício.

SOLUÇÕES DE PROJETO

Os consultores de sustentabilidade são unânimes quanto ao ponto de partida para a redução da iluminação artificial: o projeto arquitetônico deve oferecer soluções de implantação e funcionalidade do edifício, além de integrar a iluminação artificial à natural. Independe de se tratar de um edifício corporativo, residencial ou industrial, os conceitos por trás de uma iluminação artificial mais eficiente são os mesmos, de acordo com David Douek. “O primeiro passo para contabilizarmos ganhos no projeto de iluminação artificial é integrá-lo às condições planejadas de iluminação natural. Isto não significa simplesmente abrir um vão na fachada ou cobertura sem considerar fatores como orientação, proporção e características dos materiais utilizados”, ensina.

Ele sugere o uso de elementos de controle solar como brises, ‘light louvers’ e prateleiras de luz, que podem trazer a luz natural na quantidade e qualidade necessárias ao desenvolvimento das tarefas do ambiente projetado, reduzindo ou eliminado a necessidade de luz artificial em grande parte do dia. “A especificação de luminárias e lâmpadas mais eficientes garantem ganhos complementares de economia. Em edifícios operados 24 horas, é importante considerar estratégias como setorização de iluminação e iluminação de tarefa. Sensores de presença são sempre muito bem vindos em áreas de curta permanência como banheiros e corredores”, complementa Douek.

Luiz Henrique Ferreira defende que para uma correta iluminação natural, devem ser levados em conta aspectos como evitar o aumento de carga térmica de ar-condicionado, evitar o ofuscamento dos usuários, a correta implantação do edifício em relação ao caminhamento do sol e estudos de sombreamento de fachadas por edifícios vizinhos. Alguns exemplos que podem ser considerados são a iluminação natural por bandejas de luz, utilização de vidros de alto desempenho nas áreas envidraçadas e a utilização de aberturas zenitais com iluminação indireta, que não aumentam a carga térmica da edificação.

“Edifícios corporativos possuem uma ocupação bastante densa, o que leva o arquiteto a propor soluções para uniformizar a iluminação natural por todas as estações de trabalho. Os recursos podem ir desde o layout do andar corporativo até a implantação de um átrio interno para garantir iluminação natural”, afirma Ferreira. Segundo ele, no caso de edifícios comerciais, existe o conflito entre aumentar a área de exposição de produtos e permitir a abertura de janelas. “Recurso que, até certo ponto, restringe a instalação de estantes próximas às paredes, mas, por outro lado, facilita a entrada de luz. Nestes casos, a iluminação zenital pode ser uma boa alternativa, desde que levado em conta o aumento da carga térmica de ar-condicionado”, observa o consultor.

TECNOLOGIAS

O consultor David Douek destaca algumas tecnologias que colaboraram para reduzir o consumo energético da iluminação, entre elas, lâmpadas e luminárias eficientes, sensores de presença, light tube, dimerização fotosensível e setorização do projeto. Luiz Henrique Ferreira cita a tecnologia LED, lâmpada com baixíssimo consumo e grande iluminância. “É ainda cara, porém, se pensarmos no período de retorno devido à alta durabilidade e o consumo até dez vezes menor que uma lâmpada convencional, as lâmpadas LED são bem competitivas”, observa. Outra inovação são os tubos de fibra ótica, que captam iluminação no exterior da edificação e a conduzem até um ambiente fechado, muito utilizada em banheiros e áreas internas de edificações. “Há, também, a tecnologia de tubo de fibra ótica acoplado a um painel fotovoltaico: durante o dia, a luz do sol ilumina o ambiente conduzida pela fibra ótica e, ao mesmo tempo, carrega uma pequena bateria pelo painel fotovoltaico, que durante a noite aciona uma lâmpada LED.

Uma das grandes metas dos edifícios sustentáveis é a autogeração de energia. Diz David Douek que, embora no Brasil os painéis fotovoltaicos são tidos como viáveis apenas para áreas rurais, em função do custo estimado dos sistemas, outras opções como as PCHs – Pequenas Centrais Hidrelétricas – podem ser consideradas quando a geografia o permitir. “Nas áreas urbanas e, principalmente, em edifícios existentes é sempre interessante tratarmos o imóvel de forma a ampliar os ganhos por iluminação natural. Quando não for possível, reduzir a demanda por energia através da integração das soluções”, orienta. O diretor da OTEC lembra, ainda, que há tecnologias desenvolvidas e outras em desenvolvimento como a transmissão de iluminação natural por fibra ótica, que “poderá vir a ser uma estratégia a ser amplamente utilizada, desde que devidamente amadurecida para a utilização em escala”.

De acordo com Ferreira, existem diversas tecnologias de apoio para iluminação. “E a solução sustentável está ligada ao contexto do local onde o  empreendimento será implantado. É importante, sempre, considerar aspectos sociais, econômicos e ambientais na determinação de uma solução, além da matriz energética disponível e emissões de carbono para geração de energia elétrica por fontes alternativas. Dependendo da localização do empreendimento, um sistema de co-geração a gás natural é menos sustentável do que comprar energia da rede proveniente de geração hidrelétrica”, alerta.

MORADIAS POPULARES

“Para habitações populares utilizar-se de soluções passivas é, certamente, uma das melhores alternativa para a redução de consumo de energia”, sentencia Douek, que explica: “Isto vale tanto para a iluminação, quanto para o conforto térmico. Iluminação e ventilação naturais, aliadas a uma adequada combinação de materiais e proporção entre tamanho de aberturas e área edificada é sempre o primeiro passo para reduzir a demanda por consumo de energia”.

Quanto à especificação de lâmpadas e luminárias para a habitação popular, o diretor da OTEC ressalta que alguns fatores devem ser levados em conta. “Se considerarmos que as lâmpadas incandescentes são ainda largamente utilizadas em função do preço, apesar de sua menor eficiência, é notável o fato de que ao compararmos com o ciclo de vida de uma fluorescente compacta, a primeira sai perdendo. Se o custo da segunda é mais alto, poderíamos considerar políticas de incentivo para sua aplicação, uma vez que o benefício é de todos”.

Ferreira argumenta que “o melhor modelo de iluminação para moradias populares é aquele que apresente uma boa relação custo-benefício, analisando aspectos de vida útil do sistema, potência instalada (bitola dos cabos, tamanho dos disjuntores), custo de consumo ao longo da vida útil do produto e o custo ambiental do descarte das lâmpadas que, muitas vezes, não é levado em conta. Dependendo da localização da moradia e da disponibilidade de fornecedores e custos de aquisição, uma lâmpada fluorescente pode ser melhor que uma lâmpada de LED e vice-versa”.

Redação AECweb


COLABORARAM PARA ESTA MATÉRIA

David Douek
, LEED AP, é diretor de desenvolvimento da OTEC, empresa parceira da consultoria americana, Architectural Energy Corporation, que coordena a equipe de consultoria LEED e a Equipe de Assistência a Projetos Sustentáveis nos projetos de Certificação LEED. Formado em 1997 pela Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo é, também, Administrador de Empresas pela Universidade Mackenzie, 1995. Foi certificado em 2007 pelo ‘Green Building Certificate Program’, Colorado State University. Está associado ao US Green Building Council; é membro do GBC Brasil; do Comitê de Energia e Atmosfera; do Instituto ETHOS –Grupo de trabalho para a implantação de sustentabilidade em empresas; do CBCS – Conselho Brasileiro de Construção Sustentável; e da Abrafac, entidade setorial de facilities.

Luiz Henrique Ferreira
é engenheiro civil formado pela Escola Politécnica da USP. Possui pós graduação pela Babson College de Boston. Atua como diretor da Inovatech Engenharia e é um dos co-autores do Referencial Aqua no Brasil. É professor convidado da POLI/USP na área de sustentabilidade.
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