UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA – UNAMA
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS – CCET
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
DOUGLAS FREITAS AUGUSTO DOS SANTOS
NÁDIA CRISTINA DA SILVA PEREIRA
PROJETO DE RESIDÊNCIA UNIFAMILIAR COM TECNOLOGIA DE
SUSTENTABILIDADE DAS PRINCIPAIS INSTALAÇÕES.
VOL. l
BELÉM/PA
2013
DOUGLAS FREITAS AUGUSTO DOS SANTOS
NÁDIA CRISTINA DA SILVA PEREIRA
PROJETO DE RESIDÊNCIA UNIFAMILIAR COM TECNOLOGIA DE
SUSTENTABILIDADE DAS PRINCIPAIS INSTALAÇÕES.
VOL. l
Trabalho de Conclusão de Curso de
Graduação apresentado ao Centro de
Ciências
Exatas
e
Tecnologia
da
Universidade da Amazônia, como requisito
para obtenção do grau de Engenheiro Civil.
Orientador: ProfºMs. Evaristo Clementino
Rezende dos Santos Junior.
BELÉM/PA
2013
DOUGLAS FREITAS AUGUSTO DOS SANTOS
NÁDIA CRISTINA DA SILVA PEREIRA
PROJETO DE RESIDÊNCIA UNIFAMILIAR COM TECNOLOGIA DE
SUSTENTABILIDADE DAS PRINCIPAIS INSTALAÇÕES.
VOL. l
Trabalho de Conclusão de Curso de
Graduação apresentado ao Centro de
Ciências
Exatas
e
Tecnologia
da
Universidade da Amazônia, como requisito
para obtenção do grau de Engenheiro Civil.
Orientador: ProfºMs. Evaristo Clementino
Rezende dos Santos Junior.
Banca Examinadora:
___________________________________________________
ProfºMs. Evaristo Clementino Rezende dos Santos Junior.
Orientador (UNAMA)
__________________________________________________
ProfºMs. Evaristo Clementino Rezende dos Santos.
Avaliador interno (UNAMA)
___________________________________________
ProfºMs. Mariano de Jesus Farias Conceição
Avaliador interno (UNAMA)
Apresentado em: ____/____/_____
Conceito: ________________
BELÉM/PA
2013
A Deus, que nos ama
incondicionalmente, aos nossos
amigos, família, e mestres pelo
incentivo, dedicação, paciência e
amor. E em especial aos nossos
pais que, com tanto esforço,
dedicação e abdicações lutaram
para que nós alcançássemos os
nossos objetivos, a estes a eterna
gratidão de seus filhos.
AGRADECIMENTO
Agradecemos a Deus, que está sempre presente em nossas vidas, e hoje
mais uma vez nos permite, apesar de todas as dificuldades e atropelos, chegarmos
a um sonho tão esperado. Pelo seu amor incondicional, pela sua proteção, cuidado,
pelo direcionamento e orientação que sempre nos deste. E por ter concedido a
amizade que se formou entre nós (Douglas e Nádia), pois mais que amigos nos
tornamos irmãos, e temos certeza que sem o apoio mutuo, essa tarefa seria muito
mais difícil a ser cumprida. Formos companheiros de estudos e seremos
companheiros de todas as horas, e essa amizade foi pra nós uma benção em
nossas vidas;
Aos nossos pais que nunca nos negaram nada, principalmente o amor e
dedicação, sempre se colocando a disposição quando precisávamos, sempre nos
fortaleceu por sua vontade de nos ver formados, pois quando pensávamos que não
iríamos conseguir eles nos “diziam que tudo iria dar certo”;
A todos os familiares e amigos, que compreenderam muita das vezes nossa
ausência do convívio diário, por razoes acadêmicas;
Aos amigos Carlos Junior, Ana Laura, Sergio Miranda, Roberto Neves,
Silvana Serantes, Evandro Santos, Yan Rodrigues, Sinara Moreira, Fernanda
Queiroz, Beatriz Farias, Leonan Braga, Marlon Lopes, a família Bonna o nosso muito
obrigado a todos pelo apoio de sempre, não medindo esforços em nos ajudar de
alguma forma;
Agradecemos também a entradas de pessoas importantes em nossas vidas,
ao longo destes anos, amigos verdadeiros que pelo carinho e pela amizade,
independente das circunstancia, serão sempre lembrados;
A Universidade da Amazônia, pela experiência adquirida nesta instituição,
através do corpo docente, palestras, visitas técnica etc.;
Aos colegas de sala de aula aos quais compartilhamos momentos de
conhecimento, alegrias, e por que não dizer “sufoco” em épocas de trabalhos,
provas, e TCC, a todos desejamos que Deus ilumine sempre seus caminhos;
Ao nosso orientador professor Ms. Evaristo Clementino Rezende dos Santos
Junior, que se dispôs à análise crítica e orientação deste trabalho, nos passando um
pouco do muito conhecimento que tem, nos acompanhou durante nossa formação
profissional em sala de aula, com muita paciência, e dedicação. A ele nosso respeito
e admiração pelo Mestre que é pelo profissional exemplar;
Aos Prof°Ms. Evaristo Clementino Rezende dos Santos e ProfºMs. Mariano de
Jesus Farias Conceição, componentes da banca examinadora, por sua importante
ajuda nos repassando seus conhecimentos que será de suma importância para
nossa graduação.
Ao Prof°Ms. Márcio Murilo Ferreira de Ferreira, pela ajuda não somente
acadêmica mais profissional onde através do estágio, pude aprofundar na prática a
teoria repassada em sala de aula, e que me foi de grande valia, por ser ele um
profissional admirável, pelo conhecimento e sabedoria que nunca me negaste.
A todos os nossos professores, por sempre nos orientar de forma profissional,
nos permitindo descobrir a cada semestre o quanto ainda temos a aprender, ao
conhecimento repassado, pois a nossa formação acadêmica dependeu do
profissionalismo e dedicação de cada um de vocês.
“Mas os que esperam no Senhor,
renovarão as suas forças, subirão
com asas como águias, correrão e
não se cansarão, caminharão e não
se fatigarão.”
Isaías 40:31:1
RESUMO
Os recursos naturais são à base do desenvolvimento das civilizações. A energia
solar fotovoltaica é a conversão direta da Radiação Solar em Energia Elétrica por
geração de corrente contínua. A captação de águas pluviais consiste em
reaproveitar água da chuva para usos não potáveis ou potáveis. Belém do Pará esta
situada em uma região que tanto seu volume pluviométrico, quanto a incidência dos
raios solares são constante, o que torna um atrativo ao uso da energia solar e das
águas pluviais. Estes recursos usados nos dois sistemas são renováveis, não tem a
necessidade de insumos ou controle humano e possui uma alta durabilidade com
um sistema de baixa manutenção, tornando-se uma vantagem. Neste trabalho é
apontado o sistema fotovoltaico integrado a Rede, como fonte alternativa de energia
para eletrificação, e para o sistema hidráulico, o reaproveitamento das águas
pluviais em banheiros, torneiras de jardins, fazendo a comparação com os sistemas
convencionas levando em consideração o ponto de vista econômico, a
funcionalidade e preservação da natureza.
PALAVRAS-CHAVE:
sustentável.
Energia
elétrica,
arquitetura
bioclimática,
edificação
ABSTRACT
Natural resources are the basis for the development of civilizations. Photovoltaic
solar energy is the direct conversion of solar radiation into electric energy generation
by dc. The rainwater catchment consists of reusing rainwater for non-potable or
potable uses. Belém do Pará is situated in a region that both the volume of rainfall,
as the rays of the sun are constant, becomes an attractive use of solar energy and
rainwater. These features used in the two systems are renewable, does not have the
need for human control inputs and has high durability with a low maintenance
system, making it an advantage. This work is aimed at the integrated network as an
alternative source of energy for electrification PV system and the hydraulic system,
the reuse of rainwater for toilets, faucets gardens, making the comparison with
convencionas systems taking into consideration the point of economically, the
functionality and nature conservation.
KEYWORDS : Electricity , bioclimatic architecture, sustainable buildings .
LISTA DE ILUTRAÇÕES
Fig. 01
Esquema de cisterna implementado na zona rural
Pág.18
Fig. 02
Massa de ar fria e massa de ar quente
Pág.18
Fig. 03
TSM (Temperatura da Superfície do Mar).
Pág.34
Fig. 04
Mapa da divisão das seis mesorregiões geográficas do Estado do
Pág.34
Pará.
Fig. 05
Distribuição espacial da precipitação climatológica anual (média
Pág.35
1978-08).
Fig.06
Distribuição espacial da precipitação climatológica sazonal (média
Pág.36
1978- 2008) para o inverno e primavera
Fig. 07
Distribuição espacial da precipitação climatológica sazonal (média
Pág.36
1978 – 2008) para o verão e outono.
Fig. 08
Sistema de aproveitamento da água de chuva de telhados
Pág.37
Fig. 09
Sistema de aproveitamento de água das superfícies no solo
Pág.38
Fig. 10
Sistema de fluxo total
Pág.38
Fig. 11
Sistema com derivação
Pág.39
Fig. 12
Sistema com volume adicional de retenção
Pág.40
Fig. 13
Sistema de infiltração no solo
Pág.40
Fig. 14
Sistema do projeto proposto
Pág.42
Fig. 15
Mapa com Climogramas do Brasil – Clima e Pluviosidade das
Pág.43
Regiões
Fig. 16
Sistema de acionamento automático de descarte das primeiras
Pág.48
chuvas
Fig. 17
Esquema de desvio das primeiras chuvas
Pág.48
Fig. 18
Reservatório de descarte das primeiras chuvas
Pág.49
Fig. 19
Descarte da primeira chuva com sistema de boia
Pág.51
Fig. 20
Esquema do reservatório de descarte das primeiras chuvas
Pág.51
Fig. 21
Descarte das primeiras chuvas com reservatório de água de
Pág.51
chuva
Fig. 22
Desenho esquemático do sistema de coleta de água de chuva
Pág.54
Fig. 23
Sistema de coleta de água de chuva
Pág.55
Fig. 24
3P Sifão Ladrão – Dados Técnicos
Pág.56
Fig. 25
3P Sifão Ladrão – Dados Técnicos
Pág.56
Fig. 26
3P Sifão Ladrão (Montagem)
Pág.56
Fig. 27
Sistemas de grade para remoção de folhas e material grosseiro
Pág.57
Fig. 28
Detalhamento da caixa de água de 1000 Litros
Pág.61
Fig. 29
Incidência do sol no Brasil
Pág.63
Fig. 30
Radiação solar global diária média anual no território brasileiro
Pág.64
Fig. 31
Insolação diária média anual (horas)
Pág.64
Fig. 32
Sistema Isolado Off- grid
Pág.70
Fig. 33
Sistema conectado a rede Grid-Tie
Pág.70
Fig. 34
Sistema Conectado a Rede Grid-Tie
Pág.71
Fig. 35
Sistema Isolado Off- grid
Pág.72
Fig. 36
Sistema Híbrido
Pág.72
Fig. 37
Centrais Fotovoltaicas
Pág.73
Fig. 38
Bens de Consumo
Pág.73
Fig. 39
Captação de energia solar
Pág.74
Fig. 40
Transformação de Corrente Contínua em Corrente Alternada
Pág.74
Fig. 41
Excedente lançado à rede
Pág.75
Fig. 42
Grau de inclinação para Belém
Pág.86
Fig. 43
Associação de células em Série
Pág.88
Fig. 44
Associação de células em Paralelo
Pág.89
Fig. 45
Mapa de índice de insolação no Brasil
Pág.92
Fig. 46
Vista fachada Sul – Casa Eficiente
Pág.97
Fig. 47
Vista fachadas Leste e Norte – Casa Eficiente
Pág.97
Fig. 48
Vista externa da Casa Eficiente – painel fotovoltaico cobertura
Pág.97
central
Fig. 49
Vista exterior protótipo habitacional CETHS
Pág.99
Fig. 50
Perspectiva Edifício Primavera Office Gren
Pág.99
Fig. 51
Corte com estratégias Edifício Primavera Office Gren
Pág.100
Fig. 52
Maquete de painéis solares em cobertura dos estádios de futebol
Pág.101
Fig. 53 e 54
Coletor Solar
Pág.103
Fig. 55
Ar condicionado tradicional – Lâmpada c/ circuito liga/desliga
Pág.109
Fig. 56
Ar condicionado Inverter – Lâmpada controlada por Dimer
Pág.109
Fig. 57
Jardim interno entrada de luz e ventilação natural
Pág.112
Fig. 58
Jardins externos
Pág.112
Fig. 59/60/61
Localização do terreno
Pág.113
Fig. 62/63/64
Detalhes do projeto arquitetônico (fachadas, planta, corte)
Pág.123
Fig. 65
Detalhamento da caixa de água de 1000L
Pág.126
Fig. 66
Valor do painel solar orçado na proposta
Pág.138
Fig. 67
Valor do Inversor orçado na proposta
Pág.138
LISTA DE TABELAS
Tabela 01
Produção Hídrica no Mundo por Região
Pág. 25
Tabela 02
Valores Usuais de Coeficiente de Runoff
Pág. 33
Tabela 03
Precipitação Pluviométrica (mm) média mensal em Belém/PA
Pág. 45
Tabela 04
Valores de C de diferentes autores para o coeficiente de
Pág. 58
escoamento ou Runoff
Tabela 05
Demanda interna e externa de água não potável em uma residência
Pág. 59
Tabela 06
Tabela de inclinação dos painéis fotovoltaicos em graus
Pág. 86
Tabela 07
Distância máxima em metros para queda de tensão
Pág. 88
Tabela 08
Relação de consumo e Wats
Pág. 91
Tabela 09
Eficiência e economia Lâmpada de LED
Pág. 107
Tabela 10
Vida útil das lâmpadas
Pág. 108
Tabela 11
Comparativo entre o ar condicionado Inverter e o Convencional
Pág. 110
Tabela 12
Taxas de consumo para água e esgoto da COSAMPA
Pág. 126
Tabela 13
Dados para calculo da demanda de água não potável em residência
Pág. 128
Tabela 14
Diferença de Custo
Pág. 129
Tabela 15
Demanda projeto elétrico convencional
Pág. 132
Tabela 16
Dados para o dimensionamento do Sistema Fotovoltaico
Pág. 133
Tabela 17
Comparativo de custo dos projetos convencional e Sistema Grid-Tie
Pág. 136
Tabela 18
Dados para análise
Pág. 137
Tabela 19
Retorno do investimento (ano)
Pág. 137
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO
Pág.16
1.1
OBJETIVO GERAL
Pág.19
1.2
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Pág.19
1.3
JUSTIFICATIVA
Pág.20
1.4
HIPÓTESES
Pág.20
2
INTEGRAÇÃO DA ARQUITETURA E ENGENHARIA PARA
Pág.21
JUSTENTABILIDADE NA CONSTRUÇÃO
3
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA: INSTALAÇÕES PREDIAIS
Pág.24
3.1.1
INTALAÇÕES HIDRÁULICAS SUSTENTAVEIS
Pág.24
3.1.1
Recurso natural da água
Pág.24
3.1.2
O Desperdício de água potável
Pág.26
3.1.3
Uso racional da água
Pág.26
3.1.4
Aproveitamento de água pluvial
Pág.28
3.1.5
O Aproveitamento da água pluvial no Brasil
Pág.30
3.1.6
Aproveitamento de água pluvial em Residências
Pág.31
3.1.7
Consumo de água pluvial aproveitável
Pág.32
3.1.8
Precipitação pluviométrica
Pág.32
3.1.9
Sistemas de aproveitamento de água pluvial
Pág.37
3.1.10
Cálculo de quantidade de água pluvial a ser coletada
Pág.43
3.1.11
Área de captação
Pág.45
3.1.12
Qualidade da água pluvial
Pág.46
3.1.13
Tratamento da água pluvial
Pág.49
3.1.14
Armazenamento e utilização da água pluvial
Pág.52
3.1.15
Tecnologias de aproveitamento
Pág.54
3.16
Dimensionamento de reservatório de armazenamento de água de
Pág.57
chuva
3.2
ENERGIA SOLAR FORTE DE ENERGIA LIMPA
Pág.61
3.2.1
Energia solar no Brasil
Pág.63
3.2.2
A eficiência dos projetos sustentáveis
Pág.64
3.2.3
Certificação ambiental de sustentabilidade nas edificações
Pág.67
3.2.4
Conceito de energia solar
Pág.68
3.2.5
Energia Solar – vantagens e Desvantagens
Pág.68
3.2.6
Tipos de energia solar fotovoltaica e componentes
Pág.69
3.3
APLICAÇÃO DOS SISTEMAS SOLARES
Pág.71
3.3.1
Funcionamento do sistema ligado à rede elétrica
Pág.74
3.3.2
Características técnicas dos sistemas de energia solar
Pág.75
3.3.3
Desafios técnicos e econômicos – Energia Fotovoltaica
Pág.76
3.3.4
Referências técnicas – Sistema Fotovoltaico
Pág.77
3.3.4.1
Composição e construção
Pág.78
3.3.4.2
Funcionamento
Pág.79
3.3.4.3
Reserva de energia
Pág.79
3.3.4.3
Qualidade de energia fornecida pela placa
Pág.79
3.3.4.4
Aparelhos alimentados através de placas solares (CC)
Pág.80
3.3.4.5
Aparelhos alimentados em corrente alternada (CA)
Pág.80
3.3.4.6
Capacidadedo Sistema de Energia Solar Autônomo
Pág.80
3.3.4.7
Componetesdos sistemas fotovoltaicos autônomos
Pág.82
3.3.4.8
Aplicações dos sistemas fotovoltaicos autônomos
Pág.82
3.3.4.9
Aplicação da Energia Solar na Rede Elétrica
Pág.83
3.3.4.10
Impactos Ambientais
Pág.84
3.3.4.11
Durabilidade de uma placa solar
Pág.84
3.3.4.12
Aquecimento de água e alimentação de chuveiro com placa solar
Pág.84
3.3.4.13
Células Fotoelétricas
Pág.84
3.3.4.14
Características técnicas dos módulos
Pág.84
3.3.5
Instalação
Pág.86
3.3.5.1
Fiação
Pág.87
3.6
ASSOCIAÇÃO DE CÉLULAS
Pág.88
3.7
MANUTENÇÃO DOS PAINÉIS FOTOVOLTAICOS
Pág.89
3.8
DIMENSIONAMENTO
Pág.90
3.8.1
Dimensionamento do Sistema Básico
Pág.90
3.8.2
Dimensionamento do Painel Solar
Pág.91
3.8.3
Dimensionamento do Controlador de Carga
Pág.92
3.8.4
Dimensionamento de baterias
Pág.93
3.8.5
Dimensionamento dos inversores
Pág.94
3.9
PROJETOS SUSTENTÁVEIS JÁ EXECUTADOS
Pág.94
3.10
TECNOLOGIAS APLICADAS À REDUÇÃO DE ENERGIA
Pág.102
3.10.1
Coletor Solar Témico
Pág.102
3.10.2
Lâmpadas de LED (LighEmittingDiode)
Pág.103
3.10.2.1
LED Vantagens x Desvantagens
Pág.104
3.10.2.2
Temperatura de cor
Pág.106
3.10.2.3
Economia
Pág.107
3.10.3
Ar condicionado com tecnologia inverter
Pág.108
3.10.3.1
Corfoto e Economia de Energia
Pág.109
3.10.3.2
Principais vantagens do ar condicionado Inverter
Pág.110
3.10.4
Iluminação natural – sofisticação e economia
Pág.111
3.10.5
Recursos arquitetônicos amenizam a temperatura e a umidade
Pág.111
4
ESTUDO DE CASO
Pág.113
4.1
LOCALIZAÇÃO DO TERRENO PARA INPLANTAÇÃO DA
Pág.113
PROPOSTA DE PROJETO
4.2
SÍTESE CONCLUSIVA
Pág.114
4.3
DIRETRIZESPARA DESENVOLVIMENTO DE UM PROJETO
Pág.115
SUSTENTÁVEL
4.4
SISTEMA ADOTADO PARA A PROPOSTA DO PROJETO –
Pág.117
CAPTAÇÃO DE ÁGUA DE CHUVA
4.5
SISTEMA ADOTADO PARA A PROPOSTA DO PROJETO –
Pág.118
ENERGIA FOTOVOLTAICA
4.6
MEMORIAL DESCRITIVO E DIRETRIZ DO PROJETO PROPOSTO
Pág.119
4.7
MEMORIAL JUSTIFICATIVO PARA O PROJETO
PáG.121
4.8
MEMORIAL DE CÁLCULO HIDRÁULICO
Pág.124
4.8.1
Análise da viabilidade econômica
Pág.129
5
MEMORIAL DE CÁLCULO ELÉTRICO
Pág.131
5.5.1
Análise geral de viabilidade: custo/beneficio para os dois
Pág.136
projetos
6
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Pág.139
7
CONCLUSÃO
Pág.140
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Pág.143
ANEXOS
Pág.150
16
1 INTRODUÇÃO.
Hoje, muito se fala sobre construção sustentável, o consumo e as
necessidades energéticas assim como uso da água, nas edificações são temas que
passaram do debate, ao estudo de suas origens e formas de diminuí-los. É
necessário que haja por parte de profissionais integrados em diversas áreas,
resposta sobre a seguinte questão: Quais as pesquisas que os Profissionais devem
fazer para iniciar um projeto de uma edificação visando à redução do consumo de
energia elétrica e da água potável?
Para qualquer projeto a ser elaborado, é importante que o profissional
responsável investigue e pesquise sobre o assunto ou tema que irá desenvolver. A
hipótese inicial é a de que exista uma visão investigativa natural em cada início de
um projeto, considerando suas variáveis.
O trabalho apresenta uma proposta de projeto de uma residência unifamiliar
com tecnologia de sustentabilidade das principais instalações (elétrica e hidráulica).
A edificação proposta tem seu terreno localizado na Rua Mariano no bairro
Castanheira na Região Metropolitana de Belém. É um bairro que esta passando por
interferências significativas em seu entorno, onde não há verticalização e já possui
infraestrutura, esses fatores são facilitadores da implantação do projeto.
Através deste trabalho, e de um estudo de pesquisa e estudo comparativo, foi
possível analisar que os recursos naturais podem e devem ser aproveitados com
racionalidade e consciência sobre os mesmos. Que os sistemas que captam do sol a
energia e da chuva a água para fins não potáveis, possuem vantagens ambiental,
social e econômica.
Entretanto, por ser um projeto que requer um investimento inicial alto, para
muitos se torna um fator que causa resistência, além da falta da conhecimento sobre
estes sistemas como informações técnicas e custo beneficio.
Foi possível avaliar e diagnosticar diversos aspectos destes sistemas como:
características locais, tipologia do terreno, intervenções, etc. além da percepção das
problemáticas existentes sobre o desperdício de um modo geral. Através das
problemáticas, propor projetos usando as diretrizes da Arquitetura Bioclimática, com
uso dos recursos de maneira mais racional e funcional, que atenda da melhor
17
maneira as necessidade dos seus ocupantes, e com isso buscar solucionar os
problemas com o desperdício e ao mesmo tempo promover conscientização.
O projeto com aplicações de diretrizes sustentáveis se faz necessário, uma vez
que os recursos naturais de transformação da água, em água potável são lentos,
frágeis e muito limitados, devendo a mesma ser manipulada com racionalidade,
preocupação e moderação, evitando seu desperdiço.
A energia elétrica é outro sistema na construção civil que mais causa
desperdício, e degradação da matéria prima, a expansão acentuada do consumo de
energia, embora possa refletir o aquecimento econômico e a melhoria da qualidade
de vida, tem aspectos negativos. Um deles é a possibilidade do esgotamento dos
recursos utilizados para a produção de energia, o outro é o impacto ao meio
ambiente produzido por essa atividade.
Hoje no mercado, já é fácil encontrar produtos certificados, técnicas
construtivas e requisitos que, se aplicados, eliminam o desperdício, diminuem a
poluição, a geração de resíduos e contribuem para um consumo consciente de água
e energia.
Partindo dessas considerações, o referido estudo aponta o sistema
fotovoltaico e o sistema hidráulico de captação de águas pluviais, como alternativa,
para ajudar na economia de parte da residência, visando também à sua
funcionalidade.
As metodologias que foram utilizadas para a realização do trabalho foram:
pesquisas bibliográficas, entrevistas com profissionais da área de construção civil,
como arquitetos, engenheiros, técnicos em obras e edificações, análise cartográfica
de ortofotos, análise de mapas da CODEM, Estatuto da Cidade, Legislação do
Município de Belém entre outros. A pesquisa se deu através do procedimento
racional, empregando as técnicas de raciocínio lógico e dedução, bem como as
técnicas complementares da análise e síntese do material bibliográfico selecionado.
Esta metodologia utilizada para identificação dos problemas foi desenvolvida
em três momentos e sempre ouvindo técnico na área. Num primeiro momento, foi
desenvolvido um projeto arquitetônico de uma residência para uma família de classe
média com seis pessoas. A segunda etapa, desenvolver um projeto elétrico e
hidráulico. No terceiro e último momento foi elaborado um plano de ação, para a
definição da proposta de projeto, e a comparação para esses sistemas da
18
viabilidade econômica, levando em consideração os custos, e o tempo de retorno
dos sistemas, fazendo uma analise geral.
Foi necessário o desenvolvimento de um projeto arquitetônico, e seus
projetos complementares para que de pose do levantamento da demanda inicial
fosse identificado o consumo de energia elétrica mensal e o consumo da água
tratada na residência, apontando seus gastos e suas consequências.
Tendo em vista as demandas apontadas, a proposta do projeto em um
aspecto mais geral buscará utilizar ações de uso racional no consumo da água, da
energia, proporcionando uma edificação de qualidade, e incentivar conscientização
aos usuários, usando princípios da arquitetura bioclimática como metodologia de
abordagem.
Muito se tem ouvido falar em economia de energia elétrica e do uso da água
em edificações. Além das campanhas contra o desperdício que vêm sendo feitas,
surgem cada vez mais equipamentos debaixo consumo e maior eficiência energética
e de reaproveitamento de água não somente da chuva, mais também de águas
cinza; entretanto, além disso, o planejamento e a elaboração de projetos que
incluam estudos sobre o comportamento energético e hidráulico da edificação
podem melhorar a eficiência nas edificações.
O desenvolvimento da iluminação artificial com custo/beneficio como as
lâmpadas de LEDs, e aparelhos com selo de eficiência, por exemplo, levantou
dúvidas, por um momento, sobre a viabilidade de aquisição, levando em
consideração seu valor econômico e funcional. Assim como a utilização de um
número de reservatórios acima do convencional.
É fato que profissionais com mais conhecimento sobre a eficiência energética
na edificação e seus recursos hídricos, no nível de projeto ou de especificação de
materiais e equipamentos, o consumo poderia ser reduzido.
Para se conceber edificações com melhor eficiência é necessário que os
profissionais responsáveis pelo projeto compreendam o conforto ambiental e,
consequentemente, o conhecimento da sinter-relações de três categorias distintas
de variáveis: climáticas, humanas e arquitetônicas.
O uso da Arquitetura Bioclimática consiste em estudar o projeto de modo
simples e econômico, e ao mesmo tempo oferecer conforto aos seus futuros
moradores.
19
1.1 OBJETIVO GERAL
Tem como objetivo apresentar um projeto de uma Residência Unifamiliar,
visando o maior aproveitamento dos recursos naturais, a fim de diminuir o consumo,
e o desperdício de água e energia.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1) Levantamento bibliográfico edificações sustentáveis, energia solar, e formas de
aproveitamento de água da chuva;
2) Apresentar um projeto arquitetônico de uma residência utilizando recursos
naturais (água da chuva e energia solar);
3) Apresentar um projeto de instalações prediais Hidráulicas e Elétricas visando à
sustentabilidade, buscando economia de parte do consumo mensal da
residência;
4) Analisar os custos e benefícios do projeto com os custos de energia elétrica e de
abastecimento de água oferecidos pelas concessionárias locais;
5) Elaborar um estudo de estratégias para concretizar a redução do consumo de
energia na edificação, e com o propósito de ampliar os conhecimentos teóricos e
práticos;
6) Estudar os elementos climáticos e sua influência na edificação para assim
conhecer as variáveis climáticas, e arquitetônicas;
7) Dar ênfase no uso de áreas verdes para proporcionar conforto térmico e visual;
8) Tratar elementos arquitetônicos, não somente para a estética, mais para o
conforto interno e externo na edificação, como aberturas de portas janelas, uso
de matérias, uso do beiral etc, promovendo circulação dos ventos.
20
1.3 JUSTIFICATIVA
A iniciativa de ser fazer um projeto sustentável teve como base os impactos
ambientais que tem ocorrido devido ao consumismo exagerado, sendo a engenharia
civil uma das percussoras ao impacto. Para a minimização ou eliminação dos
impactos ambientais na construção civil necessitasse de uma correta avaliação do
local da obra, dos recursos naturais existentes, do clima, dos materiais, dos recursos
locais disponíveis, das facilidades de transporte e dos recursos hídricos e
energéticos.
No projeto de arquitetura e engenharia, ambos devem estar conscientes das
implicações ambientais da construção, fazer com que os recursos sejam
aproveitados de maneira eficaz, que o empreendimento esteja perfeitamente
adaptado ao clima e seja eficiente em termos de consumo de energia e água.
1.4 HIPÓTESES
O uso da tecnologia da engenharia torna o projeto economicamente viável em
detrimento aos outros, devido ao retorno financeiro que este a longo prazo
proporciona
e
além
de
gerar
um
projeto
mais
confortável,
sustentável,
proporcionando assim uma diminuição no consumo de matérias primas essenciais
para nossa natureza humana, uma vez que a água é finita e para se gerar energia
elétrica muitas das vezes são necessárias barragens que tem um grande impacto
ambiental, além de petróleo, gás natural, carvão, usinas nucleares que tem um
grande impacto ambiental e riscos, etc. com aumento da população cada vez mais é
necessário o aumento de geração de energia, então se torna necessário o uso de
sistemas que minimizam os impactos ambientais.
21
2
INTEGRAÇÃO
DA
ARQUITETURA
E
ENGENHARIA
PARA
SUSTENTABILIDADE NA CONSTRUÇÃO.
O conceito de Construção sustentável tem como base um conjunto de
práticas adotadas antes, durante e após os trabalhos de construção com o intuito de
obter uma edificação que não agrida o meio ambiente, com melhor conforto térmico
sem a necessidade (ou com necessidade reduzida) de consumo de energia e que
melhore a qualidade de vida dos seus moradores e usuários, além de utilizar
materiais e técnicas que garantam uma maior eficiência energética, e menor
consumo de água potável, garantindo um melhor aproveitamento dos recursos
naturais e uma redução no desperdício.
Quando se fala em um projeto sustentável, o assunto não se restringe apenas
na concepção do projeto, reformas na estrutura física do prédio e altos
investimentos.
O fundamental é que a sociedade como um todo incorpore ao
cotidiano, atitudes voltadas à preservação dos recursos naturais.
Ser ecologicamente sustentável significa apostar num desenvolvimento que
não desrespeite o planeta no presente e satisfaça as necessidades humanas sem
comprometer o futuro da Terra e das próximas gerações. Tal postura se enquadra
no conceito de permacultura, criado em 1970 e segundo o qual o homem deve se
integrar permanentemente à dinâmica da natureza, retirando o que precisa e
devolvendo o que ela requer para seguir viva. Parece complicado, mas pode ser
posto em prática com ações simples, como não desperdiçar água, energia, o uso de
ventilação e iluminação natural, cultivar áreas verdes e preferir produtos recicláveis.
Apesar da ideia da construção sustentável não ser tão nova, no Brasil ela
demorou a ser difundida. Países como EUA, Japão e de Comunidade Europeia
criaram incentivos para empresários ou pessoas comuns optarem por construções
ecologicamente corretas. Assim como aqueles que não dispõem de tanto capital
para aquisição de uma nova casa, pudessem aproveitar os incentivos para a
realização de pequenas reformas.
Nos EUA, por exemplo, não existe um programa nacional para o incentivo da
construção
sustentável,
porém,
existem
alguns
padrões
reconhecidos
internacionalmente como a “LEED” (Leadership in Energy and Environmental
22
Design), a “Green Build Initiative” e o “Archicteture 2030” cada um com seus próprios
padrões de construções sustentáveis.
No
Brasil
existem
algumas
iniciativas:
o
IDHEA,
Instituto
para
o
Desenvolvimento da Habitação Ecológica, promove soluções para construções
sustentáveis; a revista Casa Cláudia da Editora Abril criou o “Prêmio Planeta Casa”
que desde 2001 premia as melhores ideias para construções sustentáveis; em 2007
foi proposto o Projeto de Lei 34/07 do deputado Cassio Taniguchi (PFL-PR) que
prevê incentivos fiscais para as construções que utilizem práticas para reduzir o
impacto ambiental; o Conselho Brasileiro de Construção Sustentável (CBCS) que
visa melhorar a qualidade de vida da população preservando seu patrimônio
ambiental.
Na arquitetura, um movimento significativo esta na “arquitetura bioclimática” que
visa à harmonização da construção com o meio ambiente de modo a utilizar da
melhor forma possível os recursos disponíveis para uma construção sustentável,
levando em consideração para concepção do projeto os seguintes requisitos:

Planejamento da obra de forma sustentável;

Aproveitamento dos recursos naturais disponíveis (ventilação, luminosidade
natural e reaproveitamento de águas pluviais);

Eficiência energética;

Gestão e economia de água;

Gestão de resíduos;

Qualidade do ar e ambiente interior;

Conforto térmico e acústico;

Uso racional dos materiais;

Uso de tecnologias e produtos que não agridam o meio ambiente.
A proposta do trabalho esta direcionada a captação de águas pluviais e energia
solar, porém sabem-se que existem outras soluções ou técnicas construtivas para
uma edificação sustentável, começando antes mesmo da construção, com a escolha
de materiais menos agressivos, duráveis e que exijam o mínimo de impacto possível
para sua obtenção, utilização de materiais reciclados como matéria prima que
podem ser classificados em dois tipos: pós-industrial, quando o material reciclado é
proveniente de resíduos industriais e pós-consumo. Este é o caso de tijolos, madeira
23
e outros entulhos provenientes de demolições que podem ser aproveitados na
construção ou reciclados e transformados em outros materiais. Além da necessidade
de verificar junto aos fornecedores a procedência ambientalmente segura, a
exemplo da madeira.
Na fase pré-construção, deve-se ainda analisar o ciclo de vida do
empreendimento e dos materiais usados, o estudo do impacto ambiental da
construção, um planejamento da gestão dos resíduos que serão gerados e melhor
forma de utilização do material, além da planta a ser planejada para o
aproveitamento ao máximo possível dos recursos naturais disponíveis (como
ventilação e luminosidade natural) e promova a redução do consumo de energia e
água através do reuso e implantação de formas alternativas de energia como a
energia solar, e etc. Outro cuidado a ser tomado é com desperdício de materiais e
seu reaproveitamento durante a construção, que é de suma importância, pois geram
ganhos ambientas e econômicos.
Sabe-se que em pequena escala, tais procedimentos não revertem os danos
causados ao meio ambiente, porém têm grande impacto na rotina do dia a dia.
Diante de tantos problemas enfrentados atualmente pelo desperdiço dos recursos
renováveis, e como concluintes do curo de engenharia civil, a proposta de um
projeto sustentável para uma residência, reafirma a certeza de que iniciativas
usando o conhecimento técnico da integração da arquitetura com a engenharia civil,
aliados a conscientização ambiental, são fundamentais para promover a valorização
do homem com o meio ambiente.
24
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA: INSTALAÇÕES PREDIAIS
3.1
INTALAÇÕES HIDRÁULICAS SUSTENTAVEIS
3.1.1 Recurso Natural da água
A água é um dos recursos naturais mais abundante no planeta, com um
volume total estimado em 1.386 milhões km³. Esse gigantesco volume está
distribuído da seguinte forma: 97,5% de toda água na Terra estão nos mares e
oceanos, 1,7% nas geleiras e calotas polares, 0,7% está nos aquíferos
subterrâneos, menos que 0,01% formam os rios, lagos e reservatórios e, ainda, uma
porcentagem ínfima da água está distribuída em forma de vapor na atmosfera
(SHIKLOMANOV, 1999).
Mas, infelizmente, essa abundância de água no nosso planeta não
corresponde à igual, nem sequer próxima abundância de água para consumo
humano. Enquanto processos de dessalinização da água do mar ainda forem
extremamente dispendiosos, a água doce permanecerá como a única parcela de
real possibilidade de uso e consumo. Representando apenas 2,5% da totalidade de
água no mundo, a água doce está dividida, segundo SHIKLOMANOV (1999), em:
68,9% nas calotas polares e geleiras, 29,9% em água subterrânea, 0,3% em água
superficial e 0,9% em outras formas.
Apesar da possibilidade física de uso, ainda existe mais uma limitação: a
totalidade de água doce no mundo não é economicamente viável a exploração. Na
prática, somente as águas superficiais e uma parcela das águas subterrâneas são
utilizadas como mananciais, o que reduz, ainda mais, a disponibilidade de recursos
hídricos no planeta. Assim, apenas 0,006% da água doce do mundo, cerca de
21.200 km3, são de fácil acesso. Ainda, deve-se lembrar de que os valores e
porcentagens apresentados anteriormente demonstram apenas uma distribuição
estatística, uma vez que a água não é um elemento estático na natureza; ela está
sempre em transformações e movimento.
Na tabela1 abaixo, encontra-se a disposição Hídrica no Mundo por Região.
25
Tabela 1 - Produção Hídrica no Mundo por Região
Região do Mundo
Vazão (km³/ano)
Porcentagem (%)
Ásia
458.000
31,6
América do Sul
334.000
23,1
América do Norte
260.000
18
África
145.000
10
Europa
102.000
7
Antártida
73.000
5
Oceania
65.000
4,5
Austrália e Tasmânia
11.000
0,8
1.448.000
100
Total
Fonte: TOMAZ, 1998 apud Marinoski 2007.
A ação humana desvia a água do ciclo natural, em aplicações como
agricultura e consumo humano. A cidade impermeabiliza o solo, impedindo a
reposição do lençol freático. As canalizações e os pavimentos provocam um
aumento na velocidade de vazão superficial, promovendo enchentes urbanas. Os
movimentos de terra da agricultura ou de urbanização provocam erosões,
modificando os fluxos naturais.
Embora o Brasil disponha de, aproximadamente, 14% da água doce
superficial do mundo, menos de 1% deste total é retirado para consumo humano
(ANA, 2009). No entanto, 68% destes recursos estão localizados na região Norte,
que congrega cerca de 7% da população do País, enquanto o Nordeste, que abriga
em torno de 28% da população, dispõe apenas de 3% da água doce disponível.
Aproximadamente 26% da água retirada e cerca de 10% da água consumida
são volumes utilizados no ambiente construído, excluída a indústria e o agronegócio
(ANA & CEBEDS, 2009). Mais de um terço da água retirada da natureza pelas
empresas de água é perdido durante o processo de distribuição.
O consumo médio de água no Brasil é de cerca de 150L/hab. por dia, sendo
que regiões de maior renda apresentam consumo maior (REPÚBLICA FEDERATIVA
DO BRASIL, 2010).
26
3.1.2 O Desperdício de água potável
Dentre os recursos naturais, a água doce, é fundamental para a vida no
planeta, hoje é o mais ameaçado recurso, tanto devido à escassez como também a
qualidade.
As intensas e
crescentes agressões ao
meio
ambiente
vêm
comprometendo cada vez mais a qualidade e quantidade dos recursos hídricos
disponíveis. Ao mesmo tempo, os recursos hídricos vêm sendo desperdiçados de
diferentes formas em todo o mundo, sobretudo nos grandes centros urbanos. Esse
quadro é uma crescente preocupação mundial, considerando que a água potável é
um recurso natural finito, cada vez mais caro e escasso.
O desconhecimento, a falta de orientação e sensibilização das pessoas
quanto à quantidade de água perdida pelo mau uso dos aparelhos e equipamentos
hidráulicos, bem como vazamentos nas instalações, são alguns dos fatores
responsáveis pelo desperdício de água, principalmente quanto ao desperdício em
suas próprias residências.
Além disso, os problemas de vazamentos no sistema público são
responsáveis por grande parcela de desperdício de água (COGERH, 2007).
Nos sistemas de abastecimento de água podem ocorrer perdas físicas ou
não–físicas. As perdas físicas são aquelas que estão relacionadas à água que não
chega ao consumidor, devido a vazamentos nas redes de distribuição e nas ligações
com as residências ou ramais prediais. Existem também as perdas não–físicas ou
comerciais, que são os erros na medição de hidrômetros, fraudes, ligações
clandestinas ou falhas no próprio cadastro (SABESP, 2007).
3.1.3 Uso racional da água
Atualmente, o uso racional da água está cada vez mais presente nos meios
de comunicação, em pesquisas, estudos, e novas tecnologias estão sendo
aperfeiçoadas para um melhor aproveitamento deste recurso, buscando incentivar e
conscientizar as pessoas da importância de não desperdiçar, e sim preservar este
recurso vital, e para que este recurso venha ser preservado para a geração futura.
Define-se como uso racional da água um conjunto de atividades, medidas e
incentivos que têm como principais objetivos (TOMAZ, 2001a):
27
• Reduzir a demanda de água;
• Melhorar o uso da água e reduzir as perdas e desperdícios da mesma;
• Implantar práticas e tecnologias para economizar água;
• Informar e conscientizar os usuários.
Diversas ações são necessárias para a redução do consumo de água, como
detecção e reparo de vazamentos, campanhas educativas, troca de equipamentos
convencionais por equipamentos economizadores de água e estudos para
aproveitamento de água pluvial e reuso de águas cinza.
As medidas referentes ao uso racional da água são evoluções obtidas a partir
da implantação de novas teorias e tecnologias que resultem em uma mudança de
comportamento da sociedade, promovendo um uso sustentável da água. Já os
incentivos são feitos por meio de campanhas, informações, educação pública, tarifas
e regras que motivem os usuários a adotar medidas conscientes (MONTIBELLER &
SCHMIDT, 2004).
As medidas convencionais para conservação da água incluem correção de
vazamentos nos sistemas de distribuição de água e em residências, mudanças nas
tarifas, redução de pressão nas redes, reciclagem e reuso de água, leis sobre
aparelhos sanitários e educação pública.
Dentre as medidas convencionais, verifica-se que o conserto de vazamentos
nos sistemas de distribuição de água é a medida mais importante para a economia
de água Tomaz (2001a).
Em países da América do Norte, Europa e no Japão, o uso eficiente da água
está sendo implementado, sendo que as principais medidas tomadas nestes países
são o uso de vasos sanitários de baixo consumo (6 litros por descarga); torneiras e
chuveiros mais eficientes quanto à economia da água; uso de dispositivos
economizadores de água, diminuição das perdas de água nos sistemas públicos de
maneira que o tolerável seja menor que 10%; reciclagem e serviço de informação
pública. Ainda, são utilizadas alternativas não convencionais, como o reuso de água
e o aproveitamento de água de chuva (TOMAZ, 2003).
A conscientização e sensibilização dos usuários visando à conservação da
água, juntamente com a adoção de tecnologias economizadoras, podem se
constituir em ações impactantes do consumo final de água.
28
Os benefícios obtidos com o uso racional da água são amplos, tanto
econômicos quanto ambientais, tais como:
• Economia nas contas de fornecimento de água;
• Conservação dos recursos hídricos;
• Preservação do meio ambiente.
3.1.4 Aproveitamento de água pluvial
A escassez e degradação dos recursos hídricos, aliado ao crescimento da
população, tornam urgente a aplicação de programas de conservação de água.
Sabemos que a cada ano que se passa mais a água vem sendo escassa, e a
geração presente cada vez mais vem se preocupando e questões socioambientais
vêm sendo discutidas com mais frequência. A necessidade de se diminuir o
consumo de água levanta soluções como a substituição da água potável utilizada
em uma edificação por água de qualidade inferior destinada a fins menos nobres,
tais como lavagens de pisos, garagens, carros, vasos sanitários, jardins, calçadas,
entre outros, reduzindo assim a demanda de água potável. Além de poder ser
utilizada em várias atividades com fins não potáveis no setor industrial e agrícola. No
setor industrial, pode ser utilizada para resfriamento evaporativo, climatização
interna, lavanderia industrial, lavagem de maquinários, abastecimento de caldeiras,
lava jatos de veículos e limpeza industrial, entre outros. Na agricultura, vem sendo
empregada principalmente na irrigação de plantações (MAY & PRADO, 2004).
A água da chuva gera economia e diminui a demanda de mananciais
subterrâneos e superficiais, diminui a demanda e a despesa de água potável, reduz
a emissão de efluentes e quando aplicada em larga escala contribui para a redução
das enchentes e regulação do ciclo hidrológico.
Existem vários aspectos positivos no uso de sistemas de aproveitamento de
água pluvial, pois estes possibilitam reduzir o consumo de água potável diminuindo
os custos de água fornecida pelas companhias de abastecimento; minimizar riscos
de enchentes e preservar o meio ambiente reduzindo a escassez de recursos
hídricos (MAY, 2004).
Além disso, podem-se citar outras vantagens do aproveitamento de água de
chuva(SIMIONI et al., 2004):
29

Utiliza estruturas existentes nas edificações (telhados, lajes e rampas);

Baixo impacto ambiental;

Água com qualidade aceitável para vários fins com pouco ou nenhum
tratamento;

Complementa o sistema convencional;

Reserva de água para situações de emergência ou interrupção do
abastecimento público.
A viabilidade da implantação de sistema de aproveitamento de água pluvial
depende essencialmente dos seguintes fatores: precipitação, área de captação e
demanda de água.
Além disso, para projetar tal sistema devem-se levar em conta as condições
ambientais locais, clima, fatores econômicos, finalidade e usos da água.
Segundo May (2004), os sistemas de coleta e aproveitamento de água de
chuva em edificações são formados por quatro componentes básicos: áreas de
coleta; condutores; armazenamento e tratamento.
O sistema de aproveitamento de água das chuvas é composto pelos
subsistemas:

Captação de água;

Condução – tubulação hidráulica;

Tratamento;

Armazenamento;

Sistemas de comando e controle;

Pontos de utilização.
É necessário verificar a oferta da precipitação pluvial no local, a demanda
necessária de água não potável e a área de captação disponível. Assim, a
quantidade de água pluvial a ser reaproveitada é proporcional à área de captação
disponível. O dimensionamento é feito de maneira análoga ao do sistema de água
potável.
O acondicionamento da água pode ser feito em reservatório superior, inferior
ou em ambos, dependendo da necessidade de cada empreendimento. Deve ser
prevista a ligação desse reservatório ao reservatório de água potável, para os casos
30
em que é necessária uma complementação para suprir as demandas durante os
períodos de estiagem e cheia. Nesse caso, devem possuir dispositivos que impeçam
a conexão cruzada. Durante a instalação dos equipamentos, deve-se atentar para
que a pintura das instalações seja feita na cor convencionada de modo a possibilitar
a fácil identificação dos componentes de cada sistema.
O nosso sistema será através de um reservatório superior, com ligação para o
reservatório potável, a fim de possibilitar em caso de períodos de sazonalidade da
chuva o reservatório potável possa abastecer o não potável, uma vez que a ligação
de vasos sanitários, torneiras de jardim, será através do reservatório não potável.
3.1.5 O Aproveitamento da água pluvial no Brasil
Segundo Ghanayem (2001), no Brasil a instalação mais antiga de
aproveitamento da água da chuva foi construída por norte-americanos em 1943, na
ilha de Fernando de Noronha. Ainda nos dias de hoje a água da chuva é utilizada
para o abastecimento da população.
No Brasil, uma forma muito utilizada para o aproveitamento da água da chuva
é a construção de cisternas, principalmente, no Nordeste. Alguns programas foram
criados pelo governo no intuito de melhorar a qualidade de vida da população do
semi-árido brasileiro. Um deles foi à criação do Centro de Pesquisas Agropecuárias
do Trópico Semi-Árido (CPATSA) em 1975, com o objetivo de coleta da água da
chuva e de construção de cisternas para armazenamento de água para consumo,
dentre outros.
O sistema de aproveitamento da água da chuva proposto para o semi-árido é
simples e consiste em aproveitar os telhados das casas como área de captação e
direcionar a chuva para cisternas conforme mostra a figura 1.
31
Figura 1 – Esquema de cisterna implementado na zona rural.
Fonte: Porto et al. 1999
Em algumas metrópoles brasileiras, como São Paulo e Rio de Janeiro, a
coleta da água da chuva tornou-se obrigatória para alguns empreendimentos,
visando à redução das enchentes. Existem também empresas especializadas como
a 3P Technik com filial no Brasil que fabrica e fornece soluções para o
aproveitamento da água da chuva.
Além de residências, já existem estabelecimentos comerciais, como a
lavanderia industrial “Lavanderia da Paz” em São Paulo que capta, filtra e aproveita
a água da chuva em seu processo de lavagem (SICKERMANN, 2003).
Observa-se que, o aproveitamento da água da chuva como fonte alternativa
para fins não potáveis no Brasil vem sendo amplamente utilizado cada vez mais,
pois a preocupação com o meio ambiente, com as gerações futuras, com o risco a
escassez de água, entre outros fatores, vem proporcionando novas tecnologias,
barateamento dos produtos, proporcionando cada vez mais ser empregado na
construção civil.
3.1.6 Aproveitamento de água pluvial em Residências
O uso de técnicas alternativas, como o aproveitamento de água da chuva, em
edificações residências, é de fundamental importância para a conservação dos
recursos hídricos, pois não causa praticamente nenhum impacto ambiental e gera
considerável redução no consumo de água potável, quando aplicado em grande
32
escala para uma determinada população, como, por exemplo, para condomínios, a
uma grande economia de água, redução do custo.
Antes da implantação de um sistema de aproveitamento de água pluvial, é
necessário realizar um estudo de viabilidade técnica e econômica, levando em
consideração áreas de captação, dados de precipitação pluviométrica da localidade
e o consumo mensal de água potável e não potável, obtendo assim estimativas da
economia gerada através deste sistema.
Além da implantação de sistemas de aproveitamento de água pluvial em
edificações residências, é possível reduzir ainda mais o consumo de água através
do uso de equipamentos economizadores.
Desta forma, constata-se que o uso de equipamentos economizadores
juntamente com o aproveitamento de água de chuva, possibilita um menor consumo
total de água potável nas edificações, permitindo períodos de retorno com prazos
mais favoráveis.
3.1.7 Consumo de água pluvial aproveitável
Para Tomaz (2003) apud May (2004), para efeito de cálculo, o volume de
água de chuva que pode ser aproveitado não é o mesmo do precipitado. Assim são
estimadas que vão de 10% a 33% do volume precipitado. O Coeficiente de Runoff é
a perda de água por evaporação, vazamentos, lavagem do telhado, etc. Utiliza-se a
letra C para indicar o coeficiente de Runoff.
Segundo Azevedo Netto (1998), afirmou que do volume total de água
precipitado sobre o solo, apenas uma parcela escoa sobre a superfície constituindo
as enxurradas, os córregos, os ribeirões, os rios e os lagos. O restante é
interceptado pela cobertura vegetal e depressão do terreno, infiltra e evapora. A
proporção entre essas parcelas, a que escoa e a que fica retida ou volta à
atmosfera, depende das condições físicas do solo – declividade, tipo da vegetação,
impermeabilização, capacidade de infiltrações, depressões. A tabela 2 apresenta
tabela com as faixas de valores do coeficiente de Runoff para diferentes superfícies.
33
Tabela 2 -Valores Usuais de coeficiente de Runoff.
Natureza da bacia
C
Telhados
0,70-0,95
Superfícies asfaltadas
0,85-0,90
Superfícies pavimentadas e paralelepípedos
0,75-0,85
Estradas macadamizadas
0,25-0,60
Estradas não pavimentadas
0,15-0,30
Terrenos descampados
0,10-0,30
Parque, jardins, capina
0,50-0,20
Fonte:Azevedo Neto – 1998
3.1.8 Precipitação pluviométrica
A precipitação é o processo pelo qual a água na atmosfera atinge
gravitacionalmente a superfície terrestre, sendo um dos fatores que atuam
diretamente no potencial de captação. O índice anual de chuva do local onde se
deseja instalar o sistema é uma informação fundamental para que se possa obter o
tamanho necessário do reservatório e a demanda que pode ser obtida. O índice
pluviométrico mede quantos milímetros chove por ano em 1m² Peters (2006).
Esta precipitação deve ser estabelecida em função de dados médios
mensais publicados em nível nacional, regional ou local e também em função da
série histórica de chuvas na região de implantação do sistema Peters (2006).
Figura 2 - Massa de ar fria e massa de ar quente
Fonte: O índice pluviométrico – Geografia do Pará 2008.
34
O elevado índice pluviométrico verificado em Belém, a partir do mês de
dezembro, está ligado à influência da Zona de Convergência Intertropical (ITCZ).
Normalmente, a posição ao Norte ocorre em agosto - setembro. A posição mais ao
Sul ocorre em março e abril. Esse deslocamento está associado à variação na
circulação atmosférica e na TSM (temperatura da superfície do mar).
Figura 3 - TSM (temperatura da superfície do mar).
Fonte: O índice pluviométrico – Geografia do Pará 2008.
Esta base de dados constitui o banco climatológico do projeto Rede Estadual
de Previsão Climática e Hidrometeorológica do Pará (RPCH).
A Figura 4 ilustra a divisão do estado em 06 mesorregiões, criadas pelo IBGE,
sendo elas: Mesorregião Geográfica do Baixo Amazonas; Mesorregião Geográfica
de
Marajó;
Mesorregião
Geográfica
Metropolitana
de
Belém;
Mesorregião
Geográfica do Nordeste Paraense; Mesorregião Geográfica do Sudoeste Paraense;
e Mesorregião Geográfica do Sudeste Paraense.
Figura 4 - Mapa da divisão das seis mesorregiões geográficas do Estado do Pará.
Fonte: O índice pluviométrico – Geografia do Pará 2008.
35
A Figura 5 ilustra a distribuição espacial da precipitação climatológica anual
para as mesorregiões estado do Pará, no período de 1978 a 2008. Observa-se que
os maiores índices pluviométricos estão concentrados no Nordeste paraense, com
precipitação superior a 2000 mm, englobando as mesorregiões do Marajó,
Metropolitana de Belém e Nordeste Paraense.
Destaca-se a mesorregião Metropolitana de Belém é a que apresenta o maior
indicie pluviométrico do Estado do Pará.
Figura 5 - Distribuição espacial da precipitação climatológica anual (média 1978-2008)
representativas das mesorregiões do Pará. Unidade: mm.
Fonte: O índice pluviométrico – Geografia do Pará 2008.
Conforme Lopes (2009) convém analisar também a climatologia sazonal da
precipitação, já que um fenômeno climático ou a combinação de fenômenos podem
estar presentes durante alguns meses do ano, provocando variações de maneira
que a média anual não evidencia, necessariamente, o comportamento anômalo
durante determinada estações.
A distribuição espacial da precipitação climatológica sazonal, para o período
menos chuvoso está representada na Figura 6, nota-se claramente que a época
menos chuvosa, ocorre durante o inverno e a primavera. Na mesorregião
Metropolitana de Belém seus menores índices pluviométricos ocorre na primavera.
36
Figura 6 - Distribuição espacial da precipitação climatológica sazonal (média 1978-2008)
representativas das mesorregiões do Pará para as estações de Inverno (a) e Primavera (b). Unidade:
mm
Fonte: O índice pluviométrico – Geografia do Pará 2008.
A Figura 7 ilustra a distribuição espacial da precipitação climatológica sazonal
nas mesorregiões do Pará, para o período chuvoso, verão (Figura 7 a) e outono
(Figura 7 b), nota-se que em geral, que a época chuvosa inicia-se em dezembro e
tem duração de cinco a seis meses, sendo o outono o período mais chuvoso em
todas as mesorregiões, fato que é justificado pela intensificação dos efeitos locais
associados à presença da ZCIT.
Figura 7 (A e B) - Distribuição espacial da precipitação climatológica sazonal (média 1978-2008)
representativas das mesorregiões do Pará para as estações de Verão (a) e Outono (b). Unidade:mm.
Fonte: O índice pluviométrico – Geografia do Pará 2008.
37
3.1.9 Sistemas de aproveitamento de água pluvial
O sistema de aproveitamento da água da chuva é considerado um sistema
descentralizado de suprimento de água, cujo objetivo é de conservar os recursos
hídricos, reduzindo o consumo de água potável (KOENIG, 2003). Esses sistemas
capta água da chuva que cai sobre superfícies, direcionando-as a reservatórios de
armazenamento para posterior utilização.
Segundo Lee et al. (2000), as técnicas mais comuns para coleta da água da
chuva são através da superfície de telhados ou através de superfícies no solo,
sendo que o sistema de coleta de chuva através da superfície de telhados é
considerado mais simples e, na maioria das vezes, produz uma água de melhor
qualidade se comparado aos sistemas que coletam água de superfícies no solo.
Qualquer que seja a técnica, os componentes principais do sistema de
aproveitamento da água da chuva são: a área de captação, telas ou filtros para
remoção de materiais grosseiros (folhas e galhos), tubulações para a condução da
água e o reservatório de armazenamento. As Figuras 8 e 9 mostram,
esquematicamente, o aproveitamento da água da chuva de telhado e da superfície
do solo, respectivamente.
Figura 8 - Sistema de aproveitamento da água da chuva de telhados.
Fonte: UNEP, 2005.
38
Figura 9 - Sistema de aproveitamento de água da chuva das superfícies no solo.
Fonte: UNEP, 2005.
Herrmann e Schmida (1999) destacam quatro formas construtivas de
sistemas de aproveitamento de água de chuva descritas a seguir:
1. Sistema de fluxo total: Onde toda a chuva coletada pela superfície de
captação é direcionada ao reservatório de armazenamento, passando antes por um
filtro ou por uma tela. A chuva que extravasa do reservatório é direcionada ao
sistema de drenagem (Figura 10).
Figura 10 - Sistema de fluxo total.
Fonte: Herrmann e Schmida, 1999.
39
2. Sistema com derivação: Neste sistema, uma derivação é instalada na
tubulação vertical de descida da água da chuva, com o objetivo de descartar a
primeira chuva, direcionando-a ao sistema de drenagem. Este sistema é também
denominado de sistema auto-limpante. Em alguns casos, instala-se um filtro ou uma
tela na derivação. Assim como no sistema descrito anteriormente, a chuva que
extravasa do reservatório é direcionada ao sistema de drenagem (Figura 11).
Figura 11 - Sistema com derivação.
Fonte: Herrmann e Schmida, 1999.
3. Sistema com volume adicional de retenção: No qual, constrói-se um
reservatório maior, capaz de armazenar o volume de chuva necessário para o
suprimento da demanda e capaz de armazenar um volume adicional com o objetivo
de evitar inundações. Neste sistema, uma válvula regula a saída de água
correspondente ao volume adicional de retenção para o sistema de drenagem
(Figura 12).
40
Figura12 - Sistema com volume adicional de retenção.
Fonte: Herrmann e Schmida, 1999.
4. Sistema com infiltração no solo: Neste sistema toda a água da chuva
coletada é direcionada ao reservatório de armazenamento, passando antes por um
filtro ou por uma tela. O volume de chuva que extravasa do reservatório é
direcionado a um sistema de infiltração de água no solo (Figura13).
Figura 13 - Sistema com infiltração no solo
Fonte: Herrmann e Schmida, 1999.
41
O reaproveitamento eficiente da água da chuva não tem mistérios, mas são
necessários alguns pequenos cuidados que tornam os sistemas mais seguros e de
fácil manutenção. Abaixo se encontram os passos a serem seguidos na montagem
do sistema de reaproveitamento da água (Aquastock, 2008):
1º Passo: Dimensionamento do Sistema
O primeiro passo para o reaproveitamento eficiente da água da chuva é o
dimensionamento do sistema ideal para cada caso, a partir das necessidades e
objetivos do usuário, da área de captação e das características da construção.
A definição do tamanho e localização do reservatório é particularmente
importante, pois este é o item mais oneroso do projeto e sua especificação correta
pode representar uma importante economia.
2º Passo: Modelo do Sistema
O segundo passo é definir o modelo do sistema de reciclagem, que pode ser
feito de várias formas diferentes, dependendo da empresa contratada. Eles podem
variar desde linhas que utilizam cisternas e filtros subterrâneos e apresentam
soluções mais completas de reciclagem de água de chuva, às linhas mais simples,
que utilizam filtros de descida e caixas d'água acima do nível do solo.
3º Passo: Fornecimento de Componentes
Com base no dimensionamento e na definição dos objetivos e características
do sistema a ser implantado, o fornecedor especifica, integra e fornece os diversos
componentes necessários. O principal componente a ser especificado nesta etapa
será o filtro por onde a água passará antes de ir para o reservatório ou uma tela para
retenção de materiais grosseiros.
4º Passo: Instalação do Sistema
A instalação deve dispor de pessoal especializado para realizar a instalação
de todos os componentes hidráulicos e também elétricos (no caso de utilização de
bombas) dos sistemas.
No caso de um sistema para suprir o uso interno e externo, os componentes
devem incluir calhas para a captação da água do telhado, filtro, reservatório e
bomba,
além de
outros acessórios,
como
freio
d’água (para
reduzir
o
turbilhonamento na cisterna), filtro flutuante (para garantir a qualidade da água
coletada pela bomba) e multisifão (para evitar a entrada de insetos e roedores na
cisterna).
42
O tamanho dos reservatórios é definido levando-se em conta a previsão de
consumo, a superfície de captação e o período máximo de estiagem previsto para a
região. Pode-se optar ainda por complementar o abastecimento por água de chuva
com alimentação da rede pública, ligando os dois sistemas.
No projeto proposto adotaremos o sistema de fluxo total, o reservatório será
colocado na superfície da laje da cobertura junto ao reservatório potável que
receberá alimentação da rede pública, os reservatórios deveram estar ligados por
um à conexão hidráulica denominada cruzeta, a fim de possibilitar em caso de
períodos de sazonalidade da chuva o reservatório potável possa abastecer o não
potável, uma vez que a ligação de vasos sanitários, torneiras de jardim, será através
do reservatório não potável. Não será utilizado filtro, nem tela, porém utilizaremos
ralo tipo abacaxi na calha, a fim de reter os materiais grosseiros, tais como, folhas,
gravetos, etc. o sistema possui três reservatórios o potável, o não potável e um
reservatório para eliminação dos primeiros mm de água da chuva que são
necessárias para a limpeza do telhado, é considerada uma água mais impura. O
sistema encontra-se na figura a seguir.
Figura14 - Sistema do projeto proposto.
Fonte: Autores
43
3.1.10 Cálculo de quantidade de água pluvial a ser coletada.
Para calcular a quantidade de água que se pode coletar, Brenda Valle, 1981,
afirma que é necessário primeiro pesquisar o volume de chuva anual na região
desejada, sendo que este valor deve representar a média dos três anos
consecutivos de menos chuva, de forma que não se sobreestime a quantidade de
água que se pode coletar. Em casos onde estas informações não estejam
disponíveis, utiliza-se nos cálculos 2/3 das precipitações médias anuais, presentes
em mapas como o apresentado na figura a seguir.
Figura 15 - Mapa com Climogramas do Brasil – Clima e Pluviosidade das Regiões
Fonte: http://www.santaremtur.com.br/portugues/maps/images/brazilclimate.jpg
Dependendo da utilização a ser dada à água, não é interessante que sua
coleta se dê imediatamente após o início da chuva, pois esta água inicial, ao
escorrer pela cobertura, passa a conter sujeiras como excrementos de pássaros,
folhas, entre outras impurezas que dificultam no processo de tratamento desta água.
44
Ainda seguindo as recomendações de Valle, supondo que se perde 10% da
chuva nesta água inicial que não se coleta, e também na evaporação e na água que
transborda do reservatório quando a chuva é intensa, a quantidade de chuva
coletada em litros será igual à superfície da cobertura multiplicada pela pluviosidade
média e por 0,9, ou seja, 90% coletada. Lembrando que se entende por ‘superfície’ a
área de cobertura quando esta é plana ou então a sua projeção em planta, quando
inclinada.
Quando se pretende coletar toda a água da chuva, se faz necessária a
utilização de um reservatório que tenha tamanho suficiente para armazenar no
mínimo 25% da chuva anual estimada, e um ladrão para garantir que não ocorram
transbordas indesejadas.
Coletadas todas estas informações, pode-se então dar início ao cálculo de
quantidade de água a ser coletada propriamente dita.
Para fazer uma comparação entre a quantidade de água de chuva coletada e
a quantidade de água fria consumida, usaremos o projeto da casa unifamiliar que
será situada na cidade de Belém, com seis pessoas e uma doméstica, cuja
cobertura possui uma superfície de 88 m²:
Chuva média anual: 3000 mm
2/3 das chuvas médias anuais: 2000 mm
Chuva coletada: 2000 x 88 x 0,9 x 0,9 = 158.400 Litros/ano.
158.400/ (12*30) = 440 Litros/dia
Este valor estimado significa que ao final de um ano 158.400 litros de água
seriam economizados em descargas sanitárias, lavagem de carros, Irrigação de
jardins entre tantos outros usos que se podem dar à água da chuva.
Caso se tenha os dados da precipitação pluviométrica como apresentado na
tabela 3 podemos tirar a média de todos os meses o que torna o dimensionamento
mais preciso.
45
Tabela 3 - Precipitação Pluviométrica (mm) média mensal em Belém/PA.
Janeiro
Fevereiro
Março
Abril
Maio
Junho
359.1
367.8
451.0
444.2
300.0
183.0
Julho
Agosto
Setembro
Outubro
Novembro
Dezembro
150.2
124.0
118.0
125.6
156.5
289.2
Fonte: INMET (2004).
3.1.11 Área de captação
A área de captação é aquela onde ocorre toda a coleta da água de chuva
que será armazenada. É um dos pontos principais que são levados em consideração
no dimensionamento, pois a partir desta, é que será determinada a quantidade de
água de chuva que poderá ser captada e aproveitada. Normalmente, estas áreas
são as superfícies dos telhados, as áreas impermeabilizadas (lajes, áreas de
estacionamentos, pátios) ou drenagem do solo. Geralmente a água é captada dos
telhados das residências e das indústrias e de acordo com Lee et al. (2000) apud
Peters (2006), a captação da água de chuva através dos telhados é considerada
mais simples e em sua maioria produz uma água de melhor qualidade comparada
aos outros sistemas Peters (2006).
Em áreas para captação de água de chuva em telhados, comumente utiliza-se
materiais como: telhas galvanizadas pintadas ou esmaltadas com tintas não tóxicas,
superfícies de concreto, cerâmicas, policarbonato e fibra de vidro. As calhas também
devem ser fabricadas com materiais inertes, como PVC ou outros tipos de plásticos,
evitando assim, que partículas tóxicas provenientes destes dispositivos venham a
46
ser levadas para os tanques de armazenagem MACOMBER (2001) apud
MARINOSKI (2007).
Segundo Peters, (2006), as coberturas devem ser projetadas e
executadas de acordo com as normas técnicas. Elas podem ser inclinadas, pouco
inclinadas ou planas, pois, para cada tipo de material há um tipo de inclinação e um
fator de escoamento (C) onde, para captação de água de chuva, deve-se escolher
aquele que possui menor absorção de água contribuindo para a diminuição das
perdas. Além disso, é necessário saber qual tipo de telha pretende ser usada, para
obtenção de especificações Técnicas da telha. Sendo que o tipo de revestimento
também interfere no sistema de aproveitamento da água da chuva, devendo-se ter
preferência para os de menor absorção de água, ou seja, as telhas que tenham um
coeficiente de escoamento (C) maior, para minimizar as perdas, pois se sabe que
nem toda água precipitada é coletada. É importante que uma atenção especial seja
dada ao dimensionamento e instalação das calhas e condutores verticais, pois o
subdimensionamento desses componentes pode reduzir significativamente a
eficiência de coleta, comprometendo o funcionamento de todo o sistema de
aproveitamento de água da chuva. Pode-se utilizar como referência para o
dimensionamento desses componentes a NBR 10.844/89, Instalações Prediais de
Águas Pluviais da ABNT.
O sistema de coleta através da superfície do solo pode ser empregado em
locais com grande área superficial, sendo necessário que as mesmas possuam uma
pequena inclinação, para o escoamento da água. Nesses sistemas é comum a
construção de rampas ou canais para direcionar a água da chuva para dentro do
reservatório. Deve-se evitar coletar água da chuva de superfícies por onde passam
carros, pois nesses casos a água terá qualidade inferior, sendo contaminada por
óleos combustíveis e resíduos de pneus.
3.1.12 Qualidade da água pluvial
A água de chuva pode ser utilizada para uso total ou parcial. O uso total de
água pluvial inclui a utilização da água para beber, cozinhar e higiene pessoal,
enquanto que o uso parcial abrange aplicações específicas em pontos hidráulicos,
47
como por exemplo, somente nos pontos de abastecimento de vasos sanitários
(MANO & SCHMITT, 2004).
O tratamento da água pluvial depende da qualidade da água coletada e de
seu uso final. A coleta de água para fins não potáveis não requer grandes cuidados
de purificação, embora certo grau de filtragem, muitas vezes, seja necessário. Para
um tratamento simples, podem-se usar processos de sedimentação natural, filtração
simples e cloração. Em caso de uso da água de chuva para consumo humano, é
recomendado utilizar tratamentos mais complexos, como desinfecção por ultravioleta
ou osmose reversa (MAY & PRADO, 2004).
A qualidade da água de chuva depende muito do local onde é coletada. O
fluxo inicial de água de chuva é considerado impróprio para ser utilizado em
sistemas de aproveitamento de água pluvial, por conter poeira, folhas, inseto, fezes
de animais, pesticidas, além de outros resíduos e poluentes transportados por via
aérea.
Segundo Brown et al. (2005), o volume do primeiro fluxo de água de chuva a
ser descartado varia conforme a quantidade de poeira acumulada na superfície do
telhado, que é uma função do número de dias secos, da quantidade e tipo de
resíduos, e da estação do ano. Outras variáveis a serem consideradas são a
inclinação e as superfícies dos telhados, a intensidade das chuvas e o período de
tempo que ocorrem. Além disso, salienta-se que não há nenhum cálculo exato para
definir o volume inicial de água pluvial que necessita ser desviado, devido às muitas
variáveis que determinam a eficácia da lavagem das áreas de captação.
Em um estudo realizado no Brasil por May e Prado (2004), analisou-se a
qualidade da água de chuva para consumo não potável na cidade de São Paulo.
Através de um sistema experimental, instalado no Centro de Técnicas de
Construção Civil da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, foram
realizadas análises da composição física, química e bacteriológica da água de
chuva, para verificar a necessidade de tratamento da água antes deser utilizada. As
amostras de água de chuva foram coletadas em dois pontos de amostragem:
telhados do edifício e reservatórios de acumulação. Com base nos resultados das
análises, verificou-se que a água coletada nos reservatórios apresentou melhor
qualidade em relação às amostras coletadas diretamente do coletor de água de
chuva nos telhados. Dessa forma, recomenda-se o descarte do volume de água
48
correspondente aos primeiros 5 a 10 minutos de chuva, para que seja feita a limpeza
do telhado.
Já existem, em alguns países, dispositivos de descarte das águas das
primeiras chuvas que possuem acionamento automático, podendo ser programados
para descartar um determinado volume de água. Esses dispositivos são
componentes importantes para os sistemas de aproveitamento de água pluvial, pois
descartam as águas destinadas a lavagem do telhado, proporcionando melhor
qualidade ao armazenamento de água. A seguir apresenta-se um dispositivo de
descarte das águas das primeiras chuvas.
Figura 16 - Sistema de acionamento automático de descarte das primeiras chuvas.
Fonte: http://www.eletrosul.gov.br/casaeficiente/br/home/conteudo.php?cd=51
Figura 17 - Esquema de desvio das primeiras chuvas.
Fonte: http://www.eletrosul.gov.br/casaeficiente/br/home/conteudo.php?cd=51
49
3.1.13 Tratamento da água pluvial
A chuva inicial é mais poluída, pois é ela responsável por lavar a atmosfera
contaminada por poluentes e a superfície de captação, quer sejam telhados ou
superfícies no solo (GOULD, 1999).
Portanto, um procedimento simples de limpeza da água da chuva muito
utilizado é a remoção dos primeiros milímetros ou minutos de chuva, através de um
componente importante do sistema de aproveitamento que é o reservatório de
eliminação da primeira chuva (Figura 18). Este procedimento é também denominado
de autolimpeza da água da chuva (TOMAZ, 2003).
Este reservatório tem a finalidade de receber a chuva inicial, retendo-a ou
descartando-a de forma que a mesma não entre em contato com a chuva seguinte,
menos poluída, que será direcionada ao reservatório de armazenamento final. A
chuva direcionada ao reservatório final, que tenha passado apenas por este
tratamento simplificado, deve ter seu uso voltado apenas para os fins não potáveis.
Segundo Dacach (1981), o reservatório de eliminação de primeira chuva deve
ter capacidade para armazenar de 0,8 a 1,5 L/m² de área de captação, o que
também pode ser expresso como 0,8 a 1,5 mm de chuva por m² de área de
captação. O princípio de funcionamento desses reservatórios é parecido, sendo que
no primeiro, completado o volume do reservatório de eliminação de primeira chuva,
a entrada de água é vedada por uma bola flutuante e no segundo, ao se completar o
volume do reservatório de primeira chuva, o mesmo extravasa, fazendo com que a
água passe para o reservatório de armazenamento.
Figura 18 - Reservatório de descarte das primeiras chuvas.
Fonte: http://www.eletrosul.gov.br/casaeficiente/br/home/conteudo.php?cd=51
50
Sendo que o reservatório de eliminação de primeira chuva deve ter
capacidade para armazenar de 0,8 a 1,5 mm de chuva por m² de área, calcularemos
o volume através da formula abaixo, adotamos 1,5 mm por m²:
V = At x 0.0015 m
Onde:
V é o volume de água de descarte dos primeiros milímetros de chuva
At é a área do telhado
Em nosso caso o telhado possui 88 m² de área substituindo na fórmula,
temos:
V = 88 x 0.0015 m
V = 0.132 m³
Transformando para litros teremos de multiplicar por 1000:
V = 0.132 x 1000
V = 132L
Adotaremos um reservatório de 200L, e este ficará apoiado na laje da
cobertura junto aos demais reservatórios.
As Figuras 19, 20 e 21 mostram exemplos de sistemas de descarte da
primeira chuva. O princípio de funcionamento desses reservatórios é parecido,
sendo que no primeiro, completado o volume do reservatório de eliminação de
primeira chuva, a entrada de água é vedada por uma bola flutuante e no segundo,
ao se completar o volume do reservatório de primeira chuva, o mesmo extravasa,
fazendo com que a água passe para o reservatório de armazenamento.
51
Figura 19 - Descarte da primeira chuva
com sistema de boia.
Fonte: Ranatunga, 1999.
Figura 20 – Esquema do reservatório de
descarte da primeira chuva.
Fonte: Dacach, 1981.
Figura 21 - Descarte da primeira chuva com reservatório de água de chuva
Fonte: Dacach, 1981.
52
3.1.14 Armazenamento e utilização da água pluvial
Depois de realizado o processo de tratamento da água da chuva, seja ele o
processo simplificado de autolimpeza ou um processo mais complexo de filtração, a
água é direcionada ao reservatório de armazenamento final.
Os reservatórios de água de chuva podem ser enterrados, semi-enterrados,
apoiados sobre o solo ou elevados. Esses reservatórios podem ser construídos de
diferentes materiais, como concreto armado, alvenaria, fibra de vidro, aço,
polietileno, entre outros.
Segundo Tomaz (2003), a escolha de onde instalar o reservatório, do modelo
e do material a ser utilizado deve ser feita verificando as condições do terreno. Os
reservatórios superficiais devem ser instalados em locais que disponham de área
livre, tendo a vantagem de possibilitar alguns usos sem a necessidade de
bombeamento, como para a lavagem de áreas impermeáveis e a rega de jardins.
Os
reservatórios
semi-enterrados
ou
enterrados
necessitarão
de
bombeamento.
Dependendo da arquitetura do telhado é possível instalar o reservatório logo
abaixo do mesmo, evitando assim os gastos com o bombeamento da água.
Segundo Tomaz (2003), nos sistemas de captação e aproveitamento da água
da chuva, o reservatório de armazenamento é a parte mais onerosa do sistema,
sendo que o custo varia de acordo com o tipo e com o tamanho do reservatório.
Portanto, escolher a melhor opção para o reservatório e determinar apropriadamente
o seu tamanho são itens cruciais para tornar o sistema de aproveitamento de água
de chuva viável economicamente.
Embora o aproveitamento da água da chuva seja muito útil, recomenda-se que a
água da chuva não seja considerada como única fonte de suprimento de água. O
ideal é que a água da chuva seja uma fonte alternativa, suplementando o sistema de
abastecimento de água potável, sendo direcionada para os fins não potáveis.
É preciso considerar a possível falha do sistema de captação da água da chuva,
devido a sazonalidade e irregularidade da mesma, sendo necessário projetar um
dispositivo que permita a entrada de água potável no reservatório de água de chuva,
para garantir o abastecimento dos pontos de utilização de água de chuva nos
períodos de estiagem. Ao projetar e construir esse sistema deve-se garantir que
53
apenas a água potável possa entrar no sistema de água não potável e que o inverso
não ocorra.
Alguns cuidados devem ser tomados com relação ao reservatório de
armazenamento, visando a sua manutenção e a garantia da qualidade da água,
conforme descrito abaixo:

A cobertura do reservatório deve ser impermeável;

Deve-se evitar a entrada de luz no reservatório, para evitar a proliferação de
algas;

A entrada da água no reservatório e o extravasor devem ser protegidos
portelas, para evitar a entrada de insetos e pequenos animais no tanque;

O reservatório deve ser dotado de uma abertura, para visita, inspeção e
limpeza;

A água deve entrar no reservatório de forma que não provoque turbulência
para não suspender o lodo depositado no fundo do reservatório;

O reservatório deve ser limpo uma vez por ano para a retirada do lodo
depositado no fundo do mesmo.
Essas e outras orientações podem ser encontradas em manuais como o
Harvestingrainwater for domestic uses: aninformationguide (2003).
Outro cuidado importante que deve ser tomado nos sistemas de fontes
alternativas de água é promover identificação do sistema, caso este não seja o único
sistema de água da residência, alertando o usuário para a qualidade da água,
evitando
contaminações
das
pessoas
(Guidelines
for
rainwatertanksonresidentialproperties,2005).
O Tratamento do nosso sistema de coleta de água da chuva será através do
processo simplificado de autolimpeza, onde não haverá filtros nem telas, a captação
ocorrerá através da calha de concreto onde será colocado um ralo tipo abacaxi que
tem como função as mesmas das telas, que é evitar a entrada de materiais
grosseiros, folhas, insetos e animais.
54
3.1.15 Tecnologias de aproveitamento
Diante da falta de água potável no Brasil e no mundo, o mercado busca
novas tecnologias para que a água reaproveitada seja de boa qualidade. Martins e
Nascimento (2006) abordam que as tecnologias das águas de chuvas devem
integrar as seguintes técnicas:

Coleta das águas de chuvas dos telhados, coberturas e outros;

Armazenamento das águas de chuvas em reservatórios, etc;

A verificação da qualidade das águas de chuvas;

Abastecimento local pelo uso das águas de chuvas;

Drenagem do excesso das águas de chuvas provocado pelas chuvas intensas;

Eliminação da água coletada no início das chuvas.
Martins e Nascimento (2006) a superfície para captação de água de chuva
considerada são os telhados, os quais já estão prontos. Às vezes serão necessárias
a colocação de calhas, condutores verticais e coletores horizontais, a construção do
reservatório de descarte, autolimpeza e do reservatório de acumulação da água de
chuva, que poderá ser apoiado sobre o solo ou enterrado.
Tordo (2004) é apresenta na Figura 22 e 23 o desenho esquemático do
sistema de captação de água de chuva. A água escorre do telhado cerâmico para as
calhas (a), e destas para o condutor (b). Neste condutor, existe uma derivação (c)
para o bloco H e um sistema de descarte (d) de 20 litros da chuva inicial.
Figura 22 - Desenho Esquemático do Sistema de Coleta de Água de Chuva.
Fonte: tordo (200)
55
Figura 23 - Sistema de Coleta de Água de Chuva: I Calha de Condução, II Calha de Condução
Vertical.
(II)
(I)
Fonte: Tordo (2004).

Sifão Ladrão
Este equipamento tem os seguintes princípios de funcionamento:
1. Quando o nível no tanque/na cisterna aumenta, a água de chuva passa pelas
entradas do tipo skimmer do sifão e é descartada na galeria pluvial ou no
sistema
de infiltração, se houver. Pequenas partículas,
como
pólen,
eventualmente existentes na superfície da água, são, graças ao desenho das
aberturas, aspiradas e eliminadas;
2. O volume d’água excedente é, junto com o pólen, descartado para fora do
reservatório. Diâmetro da saída DN 100;
3. Selo hidráulico pelo efeito da sifonagem;
4. Proteção contra a invasão de roedores (sobretudo ratazanas) pelo desenho
estreito das saídas aspirantes.
O sifão retira impurezas da superfície da água, bloqueia cheiros da galeria
pluvial e impede a entrada de roedores e outros animais. As figuras 24, 25 e 26
apresentam as características deste sifão, bem como as opções de montagem.
56
Figura24-3P Sifão Ladrão - Dados Técnicos.
Fonte: Martins e Nascimento (2006)
Figura 25-3P Sifão Ladrão - Dados Técnicos
Fonte: Martins e Nascimento (2006)
Figura 26 - 3P Sifão Ladrão (Montagem)
Fonte: Martins e Nascimento (2006)
57

Remoção de materiais grosseiros
Qualquer que seja o sistema adotado para a coleta da água da chuva, deve-
se evitar a entrada de folhas, gravetos ou outros materiais grosseiros no interior do
reservatório de armazenamento final, pois estes poderão se decompor prejudicando
assim a qualidade da água armazenada.
A remoção desse tipo de material pode ser feita de maneira simples,
promovendo a retenção dos mesmos através do uso de telas ou grades, que devem
ser instalados nas calhas, para o caso de telhados e nas rampas, para o caso de
superfícies de captação no solo. A Figura 27 mostra exemplos desse sistema de
retenção de folhas e gravetos.
Figura 27 - Sistemas de grade para remoção de folhas e material grosseiro
Fonte: Waterfall, 2005
3.1.16 Dimensionamento de reservatório de armazenamento de água de chuva
Segundo Boers e Ben-Asher (1982), o sucesso ou fracasso de um sistema de
aproveitamento de água de chuva depende, em grande parte, da quantidade de
água captável do sistema. Essa quantidade varia de acordo com alguns dos
componentes do sistema, como a área de captação e o volume de armazenamento
de água de chuva, sendo influenciada ainda pelo índice pluviométrico da região e
pelo coeficiente de escoamento superficial (C). Portanto, para realizar o
aproveitamento da água da chuva em uma edificação é preciso ter conhecimento
sobre esses fatores interferentes do sistema. Quanto maior a área de captação,
58
mais chuva poderá ser coletada; o índice pluviométrico da região mostra a
distribuição da chuva ao longo do ano, quanto mais regular, mais confiável será o
sistema e o volume do reservatório de armazenamento dita a eficiência do sistema,
pois quanto maior o reservatório mais chuva poderá ser armazenada, entretanto
mais caro ficará o sistema.
Sabe-se que o volume de água que pode ser aproveitado não é o mesmo do
volume precipitado utiliza-se então, no dimensionamento de sistemas de
aproveitamento de água de chuva, o coeficiente de escoamento superficial, que é o
coeficiente entre a água que escoa pela superfície de captação pelo total de água
precipitada. Esse coeficiente varia com a inclinação e com o material da superfície
de captação. Paceyet al.(1996 apud TOMAZ, 2003) adotam, como uma boa
estimativa, C igual a 0,90, que significa uma perda de 10% de toda a água
precipitada.
Na Tabela 4 observam-se valores de C adotados por diferentes autores, para
diferentes materiais.
Tabela 4 - Valores de C de diferentes autores para o coeficiente de escoamento superficial ou Runoff.
Fonte: TOMAZ (2000)
Outro fator que também influencia no sistema de aproveitamento de água de
chuva é a demanda que se deseja atender com este tipo de água. Portanto,
mensurá-la de forma precisa também é fundamental para garantir a economia do
sistema, pois a demanda influencia diretamente no volume do reservatório.
59
A Tabela 5 mostra os dados sobre o consumo de água em uma residência, os
quais poderiam ser atendidos com água da chuva.
Tabela 5 - Demanda interna e externa de água não potável em uma residência
Fonte: TOMAZ (2000).
A eficiência e a confiabilidade dos sistemas de aproveitamento de água de
chuva estão ligadas diretamente ao dimensionamento do reservatório de
armazenamento, necessitando de um ponto ótimo na combinação do volume de
reservação e da demanda a ser atendida, que resulte na maior eficiência, com o
menor gasto possível (NGIGI, 1999).
Um estudo criterioso do volume ideal de armazenamento é importante para
tornar esse tipo de sistema viável economicamente, pois é justamente o reservatório
que encarece o sistema de aproveitamento de água de chuva. Segundo Thomas
(2004),o custo do reservatório pode varia de 50% a 85% do custo total de um
sistema de aproveitamento de água de chuva.
Em muitos casos, o reservatório de água de chuva é superdimensionado na
tentativa de se atender a 100% da demanda de água não potável com água de
chuva. O ideal é trabalhar com uma margem de segurança que nem superdimensione e nem subdimensione o sistema, essa margem é também chamada de
confiabilidade do sistema, e deve ser definida em função do valor que se deseja
investir no sistema e com base em estudos de dimensionamento de reservatórios de
acumulação de água de chuva.
No sentido de tornar o sistema mais eficiente e com o menor custo possível,
estudos de dimensionamento de reservatórios de armazenamento de água de chuva
buscam compatibilizar produção e demanda, certificando-se do percentual de
60
demanda possível de ser atendido em cada sistema, pois se sabe que nem sempre
haverá chuva suficiente para atender toda a demanda, e em outros casos, nem
sempre será possível armazenar toda a chuva precipitada, principalmente por
questões físicas e econômicas.
A ABNT NBR 15527:2007 determina no item 4.3.4 o cálculo para o
dimensionamento do reservatório, que segue abaixo:
V = P x A x C x ɳfator de captação
Onde:
V- é o volume anual, mensal ou diário de água de chuva aproveitável;
P- é a precipitação média anual, mensal ou diária;
A- é a área de coleta;
C- é o coeficiente de escoamento superficial da cobertura;
ɳfator
de captação-
é a eficiência do sistema de captação, levando em conta o
dispositivo de descarte de sólidos e desvio de escoamento inicial, caso este último
seja utilizado, levando em conta o descarte do first flush.
A eficiência do first flush ou do descarte de filtros e telas variam de 0,50 a
0,90.Um valor prático quando não se têm dados é adotar: C x η= 0,80
Conforme o cálculo apresentado podemos então encontrar o volume
necessário do reservatório de água de chuva do projeto proposto, substituindo na
formula os seguintes dados já obtidos:
mm/dia = 0.0085 m/dia
A- área do telhado é 88 m²
C- é 0,90 para telhas ecológicas
η= 0,90 - pois descartamos inicialmente 10% da água que previmos captar.
V = P x A x C x ɳfator de captação
V = 0,0085 x 88 x 0,90 x 0,90
V = 0,6059 m³ = 605,90 L
Adotaremos reservatório de 1000L.
61
Figura 28 - Detalhamento da caixa de água de 1000 L.
Fonte: Catálogo técnico FORTLEV.
3.2 ENERGIA SOLAR FORTE DE ENERGIA LIMPA
Em 1997 o Protocolo de Kyoto reconhece que conseguir um futuro de energia
sustentável é o grande desafio do século XXI (VIDAL, 2003). A humanidade a longo
prazo esta sendo prejudicada devido os padrões atuais de recursos energéticos e
de uso de energia. As emissões de gás estufa na atmosfera compromete a
integridade dos sistemas naturais essenciais, devido mudanças climáticas. Aliados a
isso o custo crescente da energia, e a competição pelos recursos energéticos
distribuídos irregularmente, exigem soluções globais.
A busca por um desenvolvimento sustentável traz a indústria da construção
civil a foco. Bourdeau (2000) considera este setor da sociedade de tal importância
que a maioria das outras áreas industriais perde em comparação. As habitações e
as necessárias infraestruturas para transportes, comunicação, suprimento de água,
esgoto e energia para atender as necessidades da crescente população do mundo
propõem o desafio central da construção sustentável.
62
Agopyan (2000) aponta como sendo do início da década de 90 as primeiras
medidas consistentes no Brasil em busca de uma construção mais sustentável, com
estudos sobre a reciclagem, redução de perdas e de energia. Mais recentemente, o
autor observa algumas mudanças no que diz respeito à redução do consumo
energético na produção de insumos como o cimento e a cerâmica de revestimento; à
utilização de resíduos (reciclagem) na produção de componentes como barras de
aço e cimento; à preocupação para a redução das perdas e desperdício nos
canteiros de obras; e lançamento no mercado de produtos economizadores de água
e energia.
A busca por fontes alternativas de energia é um debate constante nos dias
atuais, impulsionada pela crise energética e a busca por energias renováveis. A
energia solar vem ganhando cada vez mais espaço nesse debate, por ser de fácil
implantação, possuir baixo custo de manutenção, ser uma fonte renovável e ideal
para locais onde as radiações solares são abundantes.
Apesar de o Brasil ser um país que favorece o potencial para o
desenvolvimento do sistema fotovoltaico, quer seja por sua vantagem geográfica,
localização, área entre outros fatores, existe um atraso nesta área em relação a
outros países.
Inicialmente o sistema fotovoltaico tem um custo diferenciado, devido ao
material utilizado na montagem do sistema. Mas estudos direcionados ao avanço da
tecnologia e inovações na fabricação de produtos para sistemas de energia solar
estão sendo primordial para que este produto se torne acessível, pois contribuem
para que o preço do sistema de energia solar diminua.
O interesse por um mundo equilibrado, ecologicamente correto, sem agressão
à natureza. Faz desta tecnologia uma das mais importantes para o desenvolvimento
sustentável, uma vez que a energia captada do sol e devidamente condicionada
para sua utilização não agride o meio ambiente, pois se trata de energia limpa.
Nessa
perspectiva aparecem as chamadas edificações sustentáveis,
projetadas com objetivo de alterar o mínimo possível o ambiente no qual estão
inseridas, onde fazem uso racional de recursos naturais e utilizam materiais
ecologicamente corretos. Estas edificações têm como ponto de partida as
preocupações desde o inicio do projeto, prosseguem durante a construção e
participam da etapa de utilização. O projeto (concepção) da edificação torna-se uma
63
etapa fundamental, quando já devem ser considerados aspectos ambientais, o
entorno e a gestão dos recursos. A especificação dos materiais é importante, onde
se deve privilegiar materiais naturais ou pró-meio ambiente e reciclável em geral. A
construção civil pode exercer um importante papel na preservação do meio
ambiente, visto que sua escala de produção utiliza uma grande quantidade de
recursos naturais e seus produtos, as edificações, têm elevado impacto no consumo
de energia e água.
O trabalho a ser apresentado tem como objetivo esclarecer a implantação do
sistema de energia elétrica fotovoltaica seja ele ligado á rede, autônomo (isolados)
ou hibrido. No projeto a ser apresentado o sistema escolhido será o sistema
conectado a rede, divulgando seus benéficos, melhorando as informações e
compreensão desse sistema de geração de energia.
3.2.1 Energia solar no Brasil
O Brasil possui posição geográfica privilegiada onde seu clima quente com
grande incidência de sol o ano todo, contribuem diretamente para que o uso de
energia solar venha se difundido no País (conforme figura 29).
Figura 29 - Incidência do sol no Brasil.
Fonte: Atlas Solarimétrico do Brasil - TIBA, 2000.
O Brasil ocupa a sétima posição mundial na utilização da energia solar, e o
aproveitamento dessa fonte de energia vêm crescendo anualmente. Contudo, ainda
há uma série de desafios a serem trilhados para a produção dos painéis
fotovoltaicos. (conforme figuras 30 e 31)
64
Figura 30 - Radiação solar global diária média
anual no território brasileiro entre 8 a 22 MJ/m2 dia
Figura 31 - Insolação diária média anual (horas).
Fonte: Atlas Solari métrico do Brasil - TIBA, 2000.
3.2.2 A eficiência dos projetos elétricos sustentáveis
A sustentabilidade é um tema que vêm ganhado forças e popularidade em
varias áreas. E na construção civil não esta sendo diferente, no âmbito de projetos
como nas atividades de construção (obras, resíduos e materiais), a sustentabilidade
vem se intensificando com certificações e selos sustentáveis (LEED®, AQUA®,
BREEAM®, etc.).
A sustentabilidade nos projetos na área da construção tem como foco, o
princípio básico na redução do impacto ambiental gerado pela busca significativa de
fontes de energia, que se concentra na viabilidade de concepções que resultam em
projetos eficientes, com baixo consumo de insumos prediais (energia, água, gás,
etc.), aproveitando ao máximo os recursos naturais disponíveis (energia solar
térmica e fotovoltaica, águas pluviais, iluminação natural, etc.), buscando sempre
conforto e a qualidade do ambiente interno dos ocupantes.
Segundo Eduardo Yamada (2012) - gerente de Sistemas Prediais e Energia
do (CTE) Centro de tecnologia de Edificações - aliado ao desenvolvimento da
65
sustentabilidade, a eletrônica e tecnologia, vem tendo avanços que resultam em
sistemas eletrônicos prediais cada vez mais flexíveis e integrados, além de
equipamentos dos outros sistemas cada vez mais modernos e eficientes, (chillers,
fan-coils, torres de resfriamento, unidades condensadoras / evaporadoras de ar
condicionado, luminárias, elevadores com regeneração de energia, bombas
hidráulicas com variador de frequência, etc.). No entanto, estes avanços possuem
um custo inicial elevado.
Nos dias de hoje, essas novas tecnologias são essenciais, entretanto
somados a isso, e tendo em vista essas duas vertentes, se destacam também no
mercado da construção civil projetos que, “alavancados” pelos processos de
certificação sustentável, buscam a eficiência energética e geram maiores
investimentos iniciais, por conta das altas tecnologias e de sistemas e equipamentos
de última geração utilizados.
Alexandra Lichtenberg (2008) - mestre em conforto ambiental e eficiência
energética pela (FAU) Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da (UFRJ)
Universidade Federal do Rio de Janeiro, explica que o exposto acima, nem sempre é
regra, pois fazendo uma comparação a um projeto convencional, com as instalações
dos sistemas prediais de um projeto sustentável, nem sempre apresentaram um
elevado custo. O grande equívoco tem sido relacionar os projetos de sistemas
prediais sustentáveis com projetos que possuem sistemas de elevada tecnologia
(automação predial complexa, equipamentos de ar condicionado eficiente, etc.).
Assim, é fundamental enfatizar que toda essa tecnologia para elevar o
desempenho energético de uma edificação e atender aos níveis de eficiência
exigidos, está fundamentalmente relacionada ao conceito integrado dos projetos,
envolvendo não somente os projetos de sistemas prediais (ar condicionado, elétrico,
iluminação, hidráulico, etc.), mas principalmente a sinergia de todos com os projetos
arquitetônicos.
É fato que os projetos arquitetônicos têm grande peso na participação da
eficiência energética de um edifício. O projeto arquitetônico em um edifício comercial
é responsável na participação no consumo energético global. Mas a pergunta é
como isso é possível, já que a arquitetura não possui componentes que consomem
energia?
66
O desconhecimento da resposta a essa pergunta é o que gera, em grande
parte dos projetos, sistemas prediais com instalações e equipamentos de elevada
tecnologia e de elevado custo.
Entretanto, algumas soluções arquitetônicas para reduzir a transmissão de
calor, podem ser previstas em projeto, como a aplicação de fachadas com menor
área de janela (vão luz), aplicar vidros que filtrem os raios infravermelhos e
ultravioletas permitindo a entrada de luz, proteções solares externas (brises e
persianas externas) e projetar vedações externas com isolamento térmico são
opções que podem apresentar elevado custo, mas que irão contribuir para a redução
de custos de instalações de ar condicionado e instalações elétricas.
Não é correto afirmar que um projeto sustentável conterá tecnologias
modernas de sistemas e equipamentos e resultará em custos de instalações
elevados. Pois o nível de tecnologia aplicado aos projetos de sistemas prediais, é
em função da eficiência energética que os projetos buscam, independente de eles
serem ou não sustentáveis. Por outro lado, o não conhecimento de soluções na
concepção arquitetônica de fachada (como o citado acima) faz com que os
projetistas de sistemas prediais desenvolvam projetos complexos e especifiquem
equipamentos de elevado custo e elevada tecnologia para compensar as “falhas”,
com objetivo de se atingir a eficiência requerida.
Os conceitos arquitetônicos que aproveitam os recursos naturais disponíveis,
(sem esquecer seus efeitos negativos), desde a simples orientação solar mais
favorável, o estudo de arquitetura bioclimática de fachadas e viabilidade de
aplicação de sistemas prediais “passivos”, como ventilação e iluminação natural,
vêm a favor da sustentabilidade na eficiência energética dos projetos.
Embora todos os conceitos arquitetônicos sejam empregados, não seja
suficiente, a sustentabilidade tem aliado a esses conceitos, projetos de sistemas
prediais com conceitos de “autossuficiência” e reciclagem. Que tem como objetivo
concentra na redução e “alívio” de demanda de energia das concessionárias,
através da aplicação de tecnologias de geração local, com o uso de recursos
naturais, como geração de energia elétrica por placas fotovoltaicas e eólicas,
energia térmica por placas solares, além de incentivar o aproveitamento de energia
“desperdiçada”, através da recuperação de calor no sistema de ar condicionado e
em sistemas de cogeração (geração de energia elétrica e térmica de resfriamento).
67
É importante ressaltar que a construção sustentável trouxe da academia para
o mercado brasileiro ferramentas que auxiliam arquitetos e engenheiros a buscarem
a melhor concepção de projetos, tanto em termos de estudo de fachadas, orientação
solar, como de sistemas prediais. Softwares computacionais de simulação de
eficiência energética, iluminação natural e de insolação (orientação solar) são as
principais ferramentas que irão determinar e auxiliar os projetos na busca da maior
eficiência com baixo custo, resultando em edifícios efetivamente sustentáveis e
definitivamente eficientes. As ferramentas estão à disposição e devemos nos
apropriar delas para resultados eficazes nos projetos em busca da sustentabilidade
global.
3.2.3 Certificação ambiental de sustentabilidade nas edificações
As leis e incentivos para edificações que sejam projetadas de forma
ambientalmente responsável e com alto desempenho, estão sendo produzidas em
vários países. Em muitos deles existem sistemas de certificação ambiental para
edificações nos quais se reconhece os melhores desempenhos das edificações em
relação a usarem mais critérios de sustentabilidade. Os sistemas de certificação
começaram na Europa e difundiram-se em outros países da América (principalmente
no Canadá e nos USA) e hoje outros países como Japão, Austrália, México, entre
outros, também tem seu próprio sistema de certificação.
Entre os principais sistemas de avaliação ambiental de edificações podem-se
destacar:
- LEED - Leadership in Energy and Environmental Design - USA
- REEAM e ECOHOMES - BRE Environmental AssessmentMethod - Reino Unido.
- CASBEE - Comprehensive Assessment System for Building Environmental
Efficiency - Japão.
- HQE – Haute QualitéEnvironnementale dês Batiments - França.
- GREEN STAR– Austrália.
Todos estes sistemas de avaliação são membros do World GBC – World
Green BuildingCouncil, o Conselho de Edificações Verde Mundial. Muitos outros
68
países estão em vias de formar seu próprio conselho e estabelecer um sistema de
certificação ambiental. Em alguns países esta busca também tem partido de
incentivos governamentais, como prêmios ou regulamentações. Nos Estados
Unidos, em Washington todos os seus edifícios públicos devem ter o selo verde do
LEED na categoria Gold (Ouro).
3.2.4Conceito de Energia Solar
Energia solar é qualquer tipo de captação de energia luminosa proveniente do
sol, posteriormente transformada em alguma forma utilizável pelo homem, seja
diretamente para aquecimento de água ou ainda como energia elétrica ou mecânica.
A Terra recebe 1 410 W/m² de energia, durante seu movimento de translação
ao redor do Sol, medição feita numa superfície normal (em ângulo reto) com o Sol,
onde a atmosfera absorve aproximadamente 19% e 35% é refletido pelas nuvens.
Ao passar pela atmosfera terrestre, a maior parte da energia solar está na forma de
luz visível e luz ultravioleta.
3.2.5 Energia Solar – Vantagens e Desvantagens.
a) Vantagens
 Não polui ao ser usada;
 Centrais com mínima manutenção;
 Torna-se economicamente viável, à medida que há queda em seus custos,
aliados as tecnologias empregadas para que os painéis solares sejam mais
potentes;
 Sua instalação em pequena escala não requer enormes investimentos em
linhas de transmissão, indicada para lugares remotos ou de difícil acesso;
 No Brasil, assim como em países tropicais, a utilização da energia solar é
viável em praticamente todo o território;
 Utilizada em locais longe dos centros de produção energética;
69
 Sua utilização ajuda a diminuir a demanda energética em locais afastados, e
consequentemente a perda de energia que ocorreria na transmissão.
b) Desvantagens
 Para fabricação de um painel solar, a energia usada é maior que a energia
por ele gerada;
 Em relação a outros meios de energia, possui preços muito elevados;
 A situação atmosférica (chuvas, neve) implica nas quantidades produzidas,
 No inverno, há uma brusca queda na produção, devido à menor
disponibilidade diária de energia solar em latitudes médias e altas (Finlândia,
Islândia, Nova Zelândia e Sul da Argentina e Chile). Assim como frequente
cobertura de nuvens (Curitiba, Londres), a produção varia de acordo com o
grau de nebulosidade.
 Quando comparadas, aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), a
energia hidroelétrica (água) e a biomassa (bagaço da cana ou bagaço da
laranja), as formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes.
3.2.6 Tipos de energia solar fotovoltaica e seus componentes
Converte a luz solar em energia elétrica, é o que faz os painéis fotovoltaicos,
e seus componentes envolvidos para o funcionamento do sistema (painel
fotovoltaico, controlador de carga, inversor, e / ou bateria).
Existem dois tipos básicos de sistemas fotovoltaicos: Sistemas Isolados (Offgrid) e Sistemas Conectados à Rede ( Grid - Tie).
Sistemas Isolados são utilizados em locais remotos ou onde o custo de se
conectar a rede elétrica é elevado. São utilizados em casas de campo, refúgios,
iluminação, telecomunicações, bombeio de água, etc. (Figura 32)
Sistemas Conectados à rede substituem ou complementam a energia
elétrica convencional disponível na rede elétrica (Figura 33)
70
Figura32 - Sistema isolados Off-gridFigura33 - Sistema conectado a rede Grid Tie.
Fonte: Neosolar Energia
Fonte: Neosolar Energia
Um sistema fotovoltaico possui quatro componentes básicos, fazendo uma
analogia com o corpo humano para entender seu funcionamento teremos:
1. Painéis solares – É o “coração” do sistema, “bombeando” a energia para o
mesmo. São dimensionados de acordo com a energia necessária, podendo ser um
ou mais painéis, responsáveis por transformar energia solar em eletricidade.
2. Controladores de carga – Funcionam como “válvulas” para o sistema. Evitam as
sobrecargas ou descargas exageradas na bateria, aumentando sua vida útil e
desempenho.
3. Inversores – “Cérebro” do sistema, é responsável por transformar os 12 V de
corrente contínua (CC) das baterias em 110 ou 220 V de corrente alternada (AC), ou
outra tensão desejada. No caso de sistemas conectados, também são responsáveis
pela sincronia com a rede elétrica.
4. Baterias – Trabalham como “pulmões”. Armazenam a energia elétrica para que o
sistema possa ser utilizado quando não há sol.
É cada vez maior o consumo de energia elétrica, o que faz crescer também
sua produção de maneira diversificada, fazendo com que atenda a requisitos
ecológicos. É fato que geradores solares não produzem altos níveis de tensão ou
corrente, pois seu valor depende da quantidade de módulos expostos, da forma que
são expostos e do tipo de material que compõem as células dos painéis. Embora
71
não haja vantagens no sistema de energia solar autônomo comparado a sistemas
com grande demanda tais como: indústrias, hospitais e demais sistemas, o sistema
ligado à rede é uma forma de economizar energia de concessionárias e em caso de
racionamento pode amenizar os efeitos, uma vez que e energia excedente das
cargas pode ser introduzida a concessionárias aumentando o fluxo energético. No
sistema híbrido a energia solar atuando em conjunto com outras fontes energéticas
aumenta também o fluxo energético dos sistemas no qual estão implantados.
Embora o sistema de energia solar seja um investimento com retorno em
longo prazo, é uma alternativa vantajosa para locais isolados, aonde não chegam à
rede de transmissão das hidroelétricas, mas o mais importante é a contribuição para
o desenvolvimento sustentável.
3.3 APLICAÇÃO DOS SISTEMAS SOLARES
Edificações conectadas à rede.
Aplicação
mais
comum,
compondo
o
projeto
arquitetônico,
substituem
revestimentos de edificações, telhados e fachadas, ou se sobrepõe a estes,
conforme figura 34. A energia gerada pode ser injetada na rede elétrica local.
.Figura34 - Sistema conectado a rede Grid Tie.
Fonte: América do Sol - Energia Solar Fotovoltaica (2011).
72
Áreas isoladas.
Áreas de difícil acesso à rede elétrica como indica figura 35. Neste caso, é
necessário o uso de baterias para armazenar energia, uma vez que o sistema
fotovoltaico é a única fonte de eletricidade. Podendo gerar energia para uma
residência ou tender uma pequena comunidade através de miniredes.
Figura35 - Sistema Isolado On - Grid.
Fonte: América do Sol - Energia Solar Fotovoltaica (2011).
Sistemas Híbridos.
Funciona em conjunto com outras fontes de energia, como eólica (figura 36), ou
geradores a diesel. São mais complexos, pois exigem um controle capaz de integrar
as diferentes formas de geração de energia. Podem estar conectados à rede,
isolados ou apenas ter o apoio da rede.
Figura 36 - Sistema Híbrido.
Fonte: América do Sol - Energia Solar Fotovoltaica (2011)
73
Centrais Fotovoltaicas.
Também conectadas à rede, em um único ponto, produzem uma grande
quantidade de eletricidade. O tamanho da usina varia de alguns a dezenas de
megawatts. Normalmente estão próximo a indústrias que exigem um consumo
intenso de energia. (Figura 37)
Figura37 – Centrais Fotovoltaicas.
Fonte: América do Sol - Energia Solar Fotovoltaica (2011).
Bens de consumo.
Aplicadas em diversos equipamentos elétricos, como relógios, calculadoras,
mochilas, brinquedos, carregadores de bateria, estacionamentos para carregar
carros elétricos, sistemas de irrigação, sinalização em rodovias, postes e telefones
públicos. (figura 38)
Figura38 – Bens de consumo.
Fonte: América do Sol - Energia Solar Fotovoltaica (2011).
74
3.3.1 Funcionamento do sistema ligado à rede elétrica
Através do esquema apresentado abaixo (Figuras 39, 40 e 41), fica mais fácil de
entender o funcionamento do Sistema ligado à rede elétrica que será a proposta do
trabalho a ser apresentado.
As células captam irradiação solar e através dos fótons geram eletricidade
(Fig.39).
Figura 39 – captação energia solar.
Fonte: América do Sol - Energia Solar Fotovoltaica (2011)
A eletricidade que entra é em corrente contínua (CC) e sofrem variações, o
inversor
converte
para
corrente
alternada
(CA)
com
características
convencionaria local, podendo ser usada nos aparelhos elétricos. (Fig. 40).
Figura 40 – Transformação da CC em CA.
Fonte: América do Sol - Energia Solar Fotovoltaica (2011)
da
75
Se toda energia captada não for usada, o excedente é lançado na rede,
sistema de compensação. (Fig. 41).
Figura 41 – Excedente lançado a Rede.
Fonte: América do Sol - Energia Solar Fotovoltaica (2011)
3.3.2.
Características
técnicas
dos
sistemas
de
energia
solar
A energia solar é abundante e pode ser utilizada de diversas maneiras. Através
de soluções de arquitetura e de forma simples, essa energia pode ser aproveitada,
privilegiando a iluminação solar ou o controle natural da temperatura.
Hoje se tem a possibilidade de se utilizar de sistemas de captação da energia
solar para depois utilizá-la. São três os tipos principais sistema de energia solar:
Sistema Solar Térmico, Sistema Solar Fotovoltaico e Sistema Termossolar.
Sistema Solar Térmico: Nestes sistemas, a energia é captada através de
painéis solares térmicos, (coletores solares). São os sistemas mais simples,
econômicos e conhecidos de aproveitar o sol, utilizados em casas, hotéis e
empresas para o aquecimento de água para chuveiros ou piscinas, aquecimentos de
ambientes ou em processos industriais. Painéis simples com função de transferir o
calor da radiação solar para a água ou óleo que passa por dentro deles para então
ser utilizado como fonte de calor.
76
É o mais eficiente e econômico, porém, restrito, pois a energia térmica não é
capaz de acender uma lâmpada.
Sistema Solar Fotovoltaica: Estes sistemas são capazes de gerar energia
elétrica através das chamadas células fotovoltaicas. Estas células são geralmente
montadas em módulos ou painéis solares fotovoltaicos e transformam a radiação
solar diretamente em energia elétrica através do chamado “efeito fotovoltaico”,
presente em alguns materiais, sendo o mais utilizado o silício.
É muito versátil e confiável, sendo utilizado até mesmo em satélites. Porém, tem
como principal desvantagem, o alto custo, apesar da constante queda de preços e a
dificuldade de armazenar a energia.
Sistema Termossolar ou energia solar concentrada: Estes sistemas produzem
inicialmente calor, através de um sistema de espelhos (ou concentradores) que
concentram a radiação solar, e só então transformam este calor em energia elétrica.
Não deixam de ser um tipo de energia solar térmica, porém o seu propósito final é
gerar energia elétrica. Este é o tipo menos difundido de energia solar devido ao alto
custo e complexidade.
É restrito, devido ao alto custo, é mais adequado para grandes instalações. Por
outro lado, une vantagens da energia solar térmica, por possibilitar a armazenagem
do calor, enquanto também apresenta a versatilidade da energia elétrica.
3.3.3. Desafios técnicos e econômicos – Energia Fotovoltaica
A energia solar também chamada de energia fotovoltaica é pouco aproveita no
Brasil, mesmo possuindo características favoráveis a esse sistema, é muito utilizada
em países Europeus que não são propícios a radiação solar e desenvolvem essa
tecnologia cada vez mais. Como todos os sistemas de energia, o solar não possui
apenas pontos positivos também há os negativos, mas irrelevantes se comparados
ao bem que esse trás ao planeta.
O principal componente utilizado na fabricação de placas fotovoltaicas para
exploração da energia solar é o silício grau solar. Estas placas são dispositivos que
convertem a energia da luz do Sol em energia elétrica, através de células solares
semicondutoras.
77
O (SiGS) Silício Grau Solar é a forma mais pura do composto utilizado nos
painéis fotovoltaicos, e é principalmente nessa forma mais pura que reside o
problema na exploração da energia solar no Brasil.
Segundo o pesquisador João Batista Ferreira Neto (2011), do Instituto de
Pesquisas Tecnológicas, o Brasil é um dos maiores produtores mundiais de silício
em grau metalúrgico, (o menor grau na escala de pureza), no entanto o Brasil não
tem o domínio da técnica de purificação para o grau solar, o que iria inserir o Brasil
de forma ativa como produtor de placas fotovoltaicas e propiciaria seu ingresso em
um importante mercado. Porém, o país não possui um parque tecnológico e
industrial apto para produção dos painéis fotovoltaicos, esse se ver obrigado a
importá-los, o que acarreta em aumento dos custos com a exploração dessa matriz
energética.
3.3.4 Referências técnicas – Sistema Fotovoltaico
O uso de células fotossensíveis ou células solares, agrupadas em módulos ou
painéis compõem os painéis solares fotovoltaicos, responsáveis pela geração de
energia elétrica através da luz. O Gerador Fotovoltaico é um sistema composto pelo
painel, controlador de carga, acumulador e acessórios. Este Gerador possui um
funcionamento simples e seguro, uma vez adequadamente instalado são acionados
automaticamente, não causando acidentes a terceiros, pois não necessitam de
controle humano.
Para gerar energia não necessariamente precisam da incidência da luz solar,
mais para um melhor rendimento do painel, é recomendável a incidência direta de
luz solar, embora mesmo em dias nublados haja geração elétrica. O rendimento se
altera, conforme maior ou menor intensidade da luz.
A corrente gerada é de forma contínua, e pode ser guardada em
acumuladores elétricos (baterias), para uso quando necessário, principalmente à
noite, quando a geração se interrompe devido à redução quase total de luz.
Neste sistema não há limite de capacidade de geração. A energia pode ser,
expandida, reduzida ou transferida de local conforme uma nova necessidade, e esta
78
flexibilidade se dar por ser um sistema modular, onde a conexão dos módulos
fornece a quantidade de energia necessária para o uso.
3.3.4.1 Composição e construção
A produção das células solares tem em sua composição os cristais de silício e
os cristais de arsenieto de gálio, que transformam a luz diretamente em eletricidade.
A transformação é feita sem qualquer desgaste de material, assegurando à placa
uma durabilidade praticamente ilimitada.
Os cristais de silício ou silício policristalino tornam-se uma opção mais
econômica, de menor percentagem de conversão, mas comporta custos reduzidos,
e são também utilizados nas indústrias da microeletrônica.
Os cristais de arsenieto de gálio produzidos especialmente para usos
fotovoltaicos. O cristal depois de crescido e dopado com boro, a superfície frontal é
dopada com fósforo, e condutores metálicos são depositados em cada superfície:
um contato em forma de pente na superfície virada para o Sol e um contato extenso
no outro lado.
Os painéis solares são construídos dessas células cortadas em formas
apropriadas, protegidos da radiação e danos ao manusear por uma capa de resina
ou vidro de alta transparência com resistência a intempéries, e cimentada em um
substrato (painel rígido ou um flexível). Fornecidos emoldurados em perfil de
alumínio, contém terminais de conexão. As conexões elétricas são de acordo com o
objetivo de obter maior tensão ou intensidade, feitas em série e em paralelo.
Protegida sempre por uma capa feita de um condutor térmico, pois ao absorver a
energia infravermelha do sol que não foi convertida em energia elétrica, aquece a
célula reduzindo sua eficiência de operação, por este motivo a importância na
redução do calor. O que resulta no chamado painel solar.
O painel possui energia em corrente continua, podendo alimentar diretamente
equipamentos com esta propriedade, carregando baterias simultaneamente.
79
3.3.4.2
Funcionamento
A placa solar funciona não apenas em dias de sol, mais também com tempo
nublado ou chuvoso, pois a quantidade de energia elétrica produzida é proporcional
à intensidade da luz que incide na placa solar. Mesmos com céu claro de sol ou
mormaço forte, a energia gerada será máxima, e mesmo com céu nublado haverá
geração de eletricidade. Com tempo chuvoso, a pequena claridade existente irá
produzir uma pequena quantidade de energia.
3.3.4.3 Reserva de energia
A placa não acumula a energia, pois a energia gerada, se não for aproveitada
na hora que é produzida, será desperdiçada. Portanto, deverá ser usada na hora
(para acionar uma bomba d’água) ou ser armazenada em baterias, para uso
posterior (acender lâmpadas durante a noite).
3.3.4.3
Quantidade de energia fornecida pela placa
A quantidade de energia gerada por uma única placa solar é limitada. À
medida que aumenta a demanda, torna-se necessário aumentar a quantidade de
painéis solares do sistema, ver resumo abaixo.
Quant. de placa solar
01 placa de 45 wp
02 placas 45 wp
04 placas 45 wp
05 placas 45 wp
Capacidade de geração
Gera diariamente 14 Ah em média, energia suficiente para
manter acesa uma lâmpada fluorescente de 9 Watts durante 12
horas por dia, ou alimentar um aparelho de TV de 12 Volts
durante 6 horas, ou operar um equipamento de rádio SSB
durante uma hora, ou acionar uma bomba de 12 Volts durante o
tempo suficiente para abastecer uma caixa d’água de 1000 litros
por dia.
É possível fornecer energia para iluminação, TV e
radiocomunicação simultaneamente.
É possível alimentar uma geladeira para conservação de
vacinas.
É possível alimentar um pequeno posto de saúde rural, com
geladeira, iluminação e radiocomunicação ou fornecer a energia
necessária para iluminação, rádio, TV e bombeamento d’água
para abastecimento de uma residência rural.
80
3.3.4.4
Aparelhos alimentados através de placas solares (CC)
A placa solar produz eletricidade em (CC) corrente contínua (12 Volts, a mesma
voltagem fornecida por uma bateria automotiva). Somente podem ser alimentados
diretamente por uma placa solar aparelhos cujas voltagens de operação sejam
compatíveis. No mercado são disponíveis diversos equipamentos que funcionam em
12 Volts corrente contínua (lâmpadas fluorescentes, televisores, rádios, ventiladores,
bombas d’água, refrigeradores e outros).
É possível também alimentar diretamente aparelhos que funcionam em 24, 36 ou
48 Volts corrente contínua, interligando 2, 3 ou 4 painéis solares de 12 Volts em
SÉRIE.
3.3.4.5
Aparelhos alimentados em corrente alternada (CA)
Para alimentar aparelhos de (CA) corrente alternada é necessário usar um
inversor, que transforma 12 Volts corrente contínua em 110 ou 220 Volts corrente
alternada. É importante considerar que nesse processo de transformação ocorre a
perda de parte da energia produzida pela placa solar, e que dessa forma, a energia
disponível para alimentação dos aparelhos se reduz. A quantidade de energia que
se perde depende da qualidade do inversor utilizado (os inversores de melhor
qualidade têm um rendimento superior).
3.3.4.6
Capacidade do Sistema de Energia Solar Autônomo
O sistema solar autônomo tem a necessidades de conjuntos de baterias,
porém, a capacidade deste sistema não aumenta de acordo com o tamanho da
bateria, o aumento da capacidade da bateria, aumenta apenas a AUTONOMIA do
sistema. Aumentando a capacidade, aumenta o tempo de descarregamento da
bateria, caso o consumo exceda a capacidade de geração da placa solar. Um
81
sistema com autonomia de 05 dias garantirá o funcionamento dos equipamentos
durante esse tempo, independentemente das condições de geração da placa solar.
Entende-se por autonomia, o tempo que o sistema pode funcionar na
eventualidade de cessar totalmente a produção de energia pela placa solar, como
por exemplo, o desligamento acidental dos fios ou um período de chuvas fortes onde
a energia gerada pela placa será muito reduzida.
O aumento da capacidade do sistema de energia solar é proporcionado pela
quantidade de painéis solares dos sistemas, quanto mais placas, mais se aumenta a
capacidade do sistema de energia solar. Um sistema com uma única placa solar terá
sua capacidade duplicada com acréscimo de uma segunda placa, ou triplicada com
o acréscimo de mais dois painéis. Essa ampliação pode ser feita aos poucos,
conforme as necessidades e a disponibilidade financeira do usuário. Neste sistema a
sua modularidade permite não somente sua ampliação gradual, mas também
possibilita que um sistema maior seja desmembrado em diversos sistemas menores
e reutilizado em locais diferentes.
Como foi explanado no item 3.5.5.4, a capacidade de geração de uma placa
solar é limitada. Quando o consumo diário for superior à energia produzida pela
placa solar naquele dia, a energia faltante será fornecida pela bateria, provocando
sua descarga gradual. A bateria ira se descarregar, se a situação acima se repetir
com frequência. Fazendo uma analogia com uma conta corrente de banco, pode-se
entender melhor esse consumo: a energia armazenada na bateria é o seu saldo
inicial, a energia gerada pela placa solar equivale aos depósitos ou créditos e a
energia consumida corresponde aos saques ou débitos. Assim se os valores
sacados forem superiores aos depósitos, o saldo ficara negativo (ou sua bateria vai
descarregar). Para que um sistema de Energia Solar funcione com máxima
confiabilidade, é importante usá-lo dentro dos limites para os quais ele foi
dimensionado.
É importante ressaltar que as placas solares sejam fabricadas com o número
de célula em série acima de 36, pois essa quantidade é indispensável para carregar
corretamente a bateria. Uma quantidade menos de células, não será capaz de
carregar totalmente as baterias, o que causa funcionamento incorreto do sistema,
afetando a sua confiabilidade, e diminui a vida útil das baterias.
82
3.3.4.7
Componentes dos sistemas fotovoltaicos autônomos
Os sistemas autônomos são compostos pelos seguintes equipamentos:
a) Painel Fotovoltaico: Responsável pela conversão de energia elétrica contínua.
Por meio de um processo denominado “efeito fotovoltaico”, células
fotovoltaicas obtidas a partir do silício (material abundante na natureza),
absorvem partículas de fótons existentes nos raios solares e as convertem em
energia elétrica contínua para ser utilizada no acionamento de diversos
dispositivo-eletrônicos. Composto por um ou mais módulos fotovoltaicos,
funciona como gerador de energia elétrica;
b) Banco de Baterias: Composto por uma ou mais baterias, normalmente
baterias Chumbo-ácido 12 v seladas, funciona como elemento armazenador
de energia elétrica para uso durante a noite e em períodos de nebulosidade,
onde não há disponibilidade de radiação solar;
c) Controlador de Carga: É o dispositivo eletrônico que protege as baterias
contra a sobrecarga ou descarga excessiva; é um item importante na
composição de um sistema fotovoltaico visto que, garante a tensão de
recargas de baterias (providas pelos painéis solares) no valor adequado e as
protege de uma descarga profunda. Ambos os fatos citados colaboram
diretamente no aumento da vida útil das baterias;
d) Inversor: Dispositivo eletrônico que converte a energia elétrica em corrente
contínua (CC) para corrente alternada (CA), de forma a permitir a utilização
de
eletrodomésticos
convencionais;
Alguns
sistemas
pequenos
não
empregam inversores e utilizam cargas (luminárias, TV, etc.) alimentadas
diretamente por corrente contínua (CC).
3.3.4.8

Aplicações dos sistemas fotovoltaicos autônomos
Estações repetidoras de telecomunicações (micro ondas, TV, rádio, telefone
celular) – a Embratel utiliza energia solar fotovoltaica para estações
repetidoras de micro ondas no Brasil desde a década de 70;
83

Sinalização náutica (faróis e boias de navegação) – a Marinha do Brasil utiliza
energia solar fotovoltaica para esta aplicação também desde fins da década
de 70;

Sinalização rodoviária e telefones de socorro rodoviário – usados também em
algumas rodovias do Brasil;

Sinalização ferroviária;

Estações de monitoramento ambiental (estações meteorológicas, poluição,
etc.);

Proteção catódica contra corrosão de estruturas metálicas (oleodutos,
gasodutos, torres de linhas de transmissão, etc.);

Aplicações militares/policias, instalações de campanha, acampamentos,
postos de fronteira, etc.;

Sistemas de eletrificação rural, entre outras.
3.3.4.9
Aplicação da Energia Solar na Rede Elétrica
Atualmente essa alternativa é muito onerosa, pois ainda prevalece em quase
todo o mundo civilizado a mentalidade de energia farta e barata, que pode ser
esbanjada. Para atender uma residência urbana típica através da Energia Solar,
deve ser evitado o uso de aparelhos de alto consumo (aquecedores elétricos de
água) ou de baixo rendimento. A iluminação incandescente substituída por lâmpadas
de maior eficiência (uma lâmpada fluorescente compacta de 9 Watts, ilumina tanto
quanto uma lâmpada comum de 60 Watts, consumindo apenas 1/6 da energia).
Existe, mesmo assim, uma vasta gama de aplicações importantes onde é
viável utilizar Energia Solar.
- iluminação de emergência em prédios, residências, fábricas, hospitais, etc.;
- sistemas de segurança para residência, condomínios, prédios, fábricas;
- refrigeradores para conservação de vacinas em postos de saúde, etc.
84
3.3.4.10 Impactos ambientais
A Energia Solar é uma fonte absolutamente limpa e silenciosa, não produz
resíduos de qualquer espécie e, portanto não polui nem agride a natureza e
consequentemente não há impactos ambientais, pois os módulos fotovoltaicos não
consomem qualquer tipo de combustível, não geram nenhum tipo de emissão e não
têm partes móveis. Na sua composição não existem substâncias tóxicas ou nocivas
ao meio ambiente.
3.3.4.11 Durabilidade de uma placa solar
Construídas com excelente material, as placas solares, resistem a mais de 25
anos de exposição às mais diversas condições ambientais, com um mínimo de
cuidados e com uma incidência de defeitos desprezível.
3.3.4.12 Aquecimento de água e alimentação de chuveiro com placa solar
Uma placa solar NÃO DEVE ser usada para aquecer água. É muito comum
confundir um coletor solar térmico, que aproveita o sol para aquecimento de água
e uma "placa fotovoltaica", que transforma a luz solar em eletricidade. O coletor solar
é um equipamento relativamente simples: trata-se de um aparelho do qual circula
água, que se aquece com a incidência do sol.
Não é aconselhável o uso da placa solar para alimentar um chuveiro elétrico.
É muito mais simples (e mais barato) aquecer água usando diretamente um coletor
térmico ao invés de usar uma placa fotovoltaica para produzir eletricidade e depois
transformar a eletricidade em calor.
3.3.4.13 Células Fotoelétricas
Transformar a energia luminosa, proveniente do Sol ou de outra fonte de luz,
em energia elétrica é função principal de Células fotoelétricas ou fotovoltaicas. Esta
85
célula funciona como geradora de energia elétrica a partir da luz, ou como sensor
capaz de medir luminosidade.
As "células solares", como são conhecidas as Células geradoras de energia,
faz uso de luz solar, gerando energia elétrica. As células solares comerciais
apresentam uma baixa eficiência de conversão, em torno de 16%. As células
fabricadas de arsenieto de gálio possuem eficiência de 28%, e devido ao alto custo,
a produção para o uso da indústria espacial é limitada.
A célula solar é considerada de energia limpa na sua produção, por não gera
resíduos, e isso faz com que seja objeto de pesquisas no mundo. A luz solar produz
até 1.0 watts de energia por metro quadrado, fazendo com que a mesma represente
um enorme potencial energético.
3.3.4.14 Características técnicas dos módulos
Os módulos fotovoltaicos seguem a norma europeia Standard EN 50380 que
especifica as características técnicas para sua fabricação, como potência nominal de
pico, além de:
 Tensão no ponto de potência máxima;
 Corrente no ponto de potência máxima;
 Tensão em circuito aberto;
 Corrente em curto-circuito;
 Coeficiente de variação da tensão em função da temperatura;
 Coeficiente de variação da corrente em função da temperatura.
São estes valores obtidos em teste, que faz a estimativa da quantidade de
energia gerada, e verifica a compatibilidade de ligação com outros componentes do
sistema fotovoltaico.
Para o melhor rendimento da célula fotovoltaica, deve-se observar o
coeficiente de temperatura, pois em dias de elevado valor de radiação, a
temperatura nas células aumenta, podendo chegar aos 70ºC, causando uma
redução do rendimento. Em baixas temperaturas, aumenta o valor de tensão em
circuito aberto, o que pode prejudicar o estado da célula fotovoltaica.
86
As principais características construtivas dos módulos como: dimensões
(comprimento e largura), espessura e peso, são importantes para realização do
projeto, tais características influem diretamente na escolha das estruturas de suporte
e o espaço que os módulos irão ocupar.
3.3.5. Instalação
A instalação de um sistema de Energia Solar é simples, porém, requer
sempre um técnico na área, acompanhado por um engenheiro elétrico, para
executar
seguindo
as
orientações
fornecidas
pelo
fabricante
junto
com
equipamentos.
a) fixar sempre os painéis em locais que tenham total exposição à luz solar durante
todo o período diurno;
b) fixar em suportes ou perfis metálicos, devidamente aterrados e firmes para
receber carga de ventos e tempestades;
c) A face de exposição do painel voltada para o Norte geográfico com inclinação
entre 10º a 40º, dependendo da localidade a ser instalado;
Tabela 06 - Tabela de inclinação
Figura 42-Grau de inclinação para Belém 10º a 15°
Fonte: Solarterra - Soluções em Energia Alternativa
87
d) Para não acumular sujeira, não é recomendáveis inclinações abaixo de 10º;
e) O cálculo de inclinação é: Inclinação = Latitude + (Latitude/3) A precisão não é
rigorosa, portanto pode ser ajustado por aproximação;
f) Os painéis são fabricados com furação adequada para sua fixação, e novos furos
poderá acarretar na oxidação da peça;
g) A ventilação é importante para manter temperaturas mais baixas e evitar a
condensação de umidade na parte traseira do painel, assim o ideal é sempre deixar
um espaço entre a superfície de fixação e o painel para circulação ar;
h) obedecendo à Lei de Ohm, os painéis podem ser interligados em série ou
paralelo, ou seja, quando interligados dois ou mais unidades em paralelo (polo
positivo com positivo e polo negativo com negativo) não se altera a tensão, mas
soma-se a corrente. Quando em Série (une-se o polo positivo de um painel ao polo
negativo do outro e toma-se o polo negativo de um e o polo positivo do outro para a
saída) a tensão se multiplica e a corrente permanece inalterada;
i) Painéis ligados em série, devem ter todos as mesmas características e tipos.
Painéis ligados em paralelo, à regra pode ser quebrada, porém é recomendável a
instalação de diodos para proteção e equalização das cargas.
3.3.5.1 Fiação
a) Seguir às Normas Técnicas da ABNT para instalações elétricas. Utilizar seções de
fios com diâmetros iguais ou superiores ao recomendado, evitando perdas ou
aquecimento que podem provocar curtos e incêndios;
b) o uso de controladores de carga e descarga é recomendável ao conectar com a
bateria;
c) evitar emendas de fios, utilizando sempre terminais adequados para as conexões;
d) Em corrente contínua sempre terá fios com polaridades positivo e o outro
negativo. A inversão destes fios (exceto em ligações em série) ocasionara
problemas ou danos aos equipamentos. Ideal é usar cores diferentes;
e) Para conectar painéis isolados ao controlador, a uma distância não superior a 10
metros, recomenda-se fiação conforme tabela 7 abaixo.
88
Tabela 7 - Distância máxima, em metros, para uma queda de tensão de 5% em sistemas de 12V.
Fonte: Solarterra – Soluções em Energia Alternativa
3.6 ASSOCIAÇÕES DE CÉLULAS
Existem critérios a serem respeitados para associação de células, a fim de se
evitar seus desequilíbrios durante o funcionamento.
Associando em série aumenta-se a tensão em seus terminais, mantendo a
corrente, e associando em paralelo aumenta-se a corrente, mantendo a tensão.
a) Associação em Série.
Num agrupamento ligado em série (Fig. 43), as células são atravessadas pela
mesma corrente e a característica resultante deste agrupamento é obtida pela
adição das tensões aos terminais das células, para um mesmo valor de corrente.
Figura 43 - Associação de células em série
Fonte: e-lee.ist.utl.pt
89
b) Associação em Paralelo.
Num agrupamento ligado em paralelo (Figura 44), as células estão submetidas à
mesma tensão e as intensidades de corrente adicionam-se: a característica
resultante obtém-se por adição de correntes, para um mesmo valor de tensão. A
maior parte dos módulos comercializados para aplicações a 12 V são compostos por
36 células de silício cristalino ligadas em série.
Figura 44 - Associação de células em paralelo.
Fonte: e-lee.ist.utl.pt
3.7 MANUTENÇÃO DOS PAINÉIS FOTOVOLTAICOS
Para melhor conservação dos painéis solares, recomendam-se a cada seis
meses ou anualmente fazer inspeção para averiguar terminais e apertos. Os painéis
solares precisam de manutenção mínima, para remoção de poeira ou de sólidos,
limpar com água e uma esponja não abrasiva ou pano. Para remoção de
substancias contaminante, uso de detergente ou sabão neutro.
A parte frontal dos módulos é constituída por um vidro temperado com 3 a 3,5
mm de espessura, o que os torna resistentes até ao granizo. Além disso, admitem
qualquer tipo de variação climática. Eles são auto-limpantes devido à própria
inclinação que o módulo deve ter, de modo que a sujeira pode escorrer assim que
ocorrer chuva. De qualquer forma, nos lugares onde seja possível, será conveniente
limpar a parte frontal dos módulos com água misturada com detergente.
Verificar periodicamente se o ângulo de inclinação obedece ao especificado,
isto por que é comum que as estruturas de fixação sofram pequenos desvios pela
ação dos ventos e até mesmo desgaste mecânico.
90
Confirmar que não haja projeção de sombras de objetos próximos em
nenhum setor dos módulos entre as 09 e as 17 horas, pelo menos. A simples
sombra de um varal ou mesmo uma sombra parcial de árvore afeta drasticamente o
rendimento do painel solar.
Verificar periodicamente se as ligações elétricas estão bem ajustadas e sem
sinais de oxidação.
3.8 DIMENSIONAMENTOS
3.8.1 Dimensionamento do Sistema Básico
O Sistema Solar é de simples dimensionamento, quando se aplica uma
voltagem e alguns pontos de consumo, do sistema solar. Porém deve se ter um
conhecimento básico de alguns valores e grandezas, são eles:
• Volt (V) é usado para medir Tensões.
• Ampère (A) é usado para medir Corrente.
• Watt (W) é utilizado para medir a potência e é o resultado da multiplicação de
tensão pela corrente: W = V x A.
De pose dos dois valores de grandeza, calcula-se o terceiro. Outras medidas
encontradas em sistemas solares são:
• Wp = Watt de pico: é a máxima potência obtida em condições ideais.
• Wh = Watt hora: a potência gerada ou consumida por hora.
É normal em geração de energia se determinar o total gerado em um período
de tempo.
• Ap = Ampère de pico: é a corrente máxima obtida em uma condição ideal.
• Ah = Ampère hora: a corrente máxima obtida ou consumida em uma hora.
De posse da relação de todos os equipamentos, luzes, etc..., que pretende
ligar ao sistema, verifica-se o consumo em Watts e a quantidade de horas que cada
um ficará ligado por dia.
Multiplicar os valores totais de consumo pelas horas de uso. Somar os
resultados e obter a demanda diária de energia, ou seja, o valor em Watt x dia.
91
Exemplo1: Relação de consumo em Watts (Tabela 8).
Quantidade de Equipamento.
Consumo W horas de uso/dia Consumo W por dia unitário total.
Tabela 8 - Relação de consumo e Wats
Fonte: ANEEL (www.aneel.gov.br)
Conclui-se que o sistema deverá gerar um mínimo de 4.500 Watts por dia
para a aplicação.
Se o consumo não for regular, tais como residências de final de semana, é
preferível trabalhar com o valor de demanda mensal e depois dividir por 30.
3.8.2 Dimensionamento do Painel Solar
Escolhe-se o painel solar através de sua capacidade de geração em Ah. Com
o valor da potência exigida em Watts por dia, divide-se o valor pela tensão do
sistema.
Ex.: 12 v ou 24 v e obterá a corrente/dia necessária:
O resultado é dividido pelo tempo médio de insolação.
Ex.: 6 horas é a média para a posição geográfica do Brasil (Figura 45).
A escolha do painel a ser usado, tem que ser igual ou maior que o valor em
Ah encontrado, utilizando os valores da tabela de painéis.
92
Figura 45 - Mapa de índice de insolação no Brasil
Fonte: Ebah – Rede social para acompanhamento acadêmico.
Associando vários painéis, obtém-se alta qualidade de energia, pois as
interligações dos mesmos fornecem a potência necessária de geração elétrica. É
recomendável associar painéis com características e potencias elétrica semelhante.
Como respondem à Lei de Ohm, com a associação obtemos:
 A cada painel adicionado, a soma das correntes [I], se conectado um painel a
outro em PARALELO ( + com +, e – com – );
 A soma das tensões [V] em cada painel adicionado, quando conectado um
painel a outro em SÉRIE (positivo com negativo).
A eletricidade que os painéis solares geram é em corrente contínua, (similar a
dos veículos automotivos) e fornecem a energia polarizada, (polo [+] e polo [-]). São
fabricados normalmente para atender a de 12 ou 24 Volts nominais.
Para um Estando na média de 6h de insolação, por exemplo, será necessário
gerar 750 Watts por hora para suprir o consumo de um dia. Seu sistema deverá ter
no mínimo tal capacidade.
3.8.3 Dimensionamento do Controlador de Carga
O controlador de carga é definido pela tensão de trabalho dos módulos e pela
corrente a ser exigida no sistema. Sua capacidade deve superar a corrente dos
painéis ou do consumo, naquele que for maior:
93
Verificando a tabela do painel solar sua corrente, obtém-se o total, levando
em consideração a associação dos painéis, uma vez conectados.
Verificar a corrente máxima exigida pelos equipamentos ligados ao sistema
solar. Define-se o controlador pelo maior valor encontrado (painel ou consumo).
Se a corrente total superar a capacidade do controlador, considerar a
possibilidade de dividir a sua instalação em duas ou mais linhas de fornecimento de
energia, executando o mesmo principio de balanceamento de carga de uma
instalação elétrica convencional.
Se o consumo diário representar 750W hora/pico, o ideal é dividir este valor
pela tensão do sistema (Ex.: 12 ou 24 Volts) e obtém-se a corrente pico necessário
para escolher o controlador:
750 w / 12 = 62,5A
750 w / 24 = 31,25ª
Nesse exemplo temos que em uma instalação de 12 v será necessário à
divisão da carga em três controladores de 30A + 20A +20A = 7A. E na instalação de
24 Volts, uma possível composição seria controlador de 20A e outro de 30A = 50A.
3.8.4 Dimensionamento de baterias
Para dimensionamento de baterias, deve ser somar a corrente (Ampère)
produzida pelo(s) painel (is), segundo a regra da associação (Lei de Ohm).
Multiplicar pelas horas diária de insolação, e utilizar um fator de segurança de 50% a
mais. Com este valor escolher a bateria ou o arranjo de baterias que acumulem essa
energia. Quanto maior a quantidade de baterias, maior será a autonomia de seu
sistema. Em dias chuvosos ou nublados, é conveniente ter a energia excedente
acumulada.
Exemplo de 12volts, temos:
(4500 w/dia) /12 v = 375A
375 + 50% = 562,5 A
Para baterias de 115 Ah =562 / 115= 4,8ou seja 5 baterias
Multiplique o valor de consumo diário de corrente por 3 (três).
94
3.8.5 Dimensionamento dos inversores
Responsáveis por fornecer energia em (CA) a equipamentos. Estes
equipamentos possuem um fator de eficiência ou potência (FP) que é dado em
proporção à perda do próprio circuito. O inversor deve ter capacidade superior ao
consumo. Calcula-se o consumo em Wh e compara-se com a capacidade REAL do
inversor (Capacidade em W x FP).
3.9 PROJETOS SUSTENTÁVEIS JÁ EXECUTADOS
O uso por energia sustentável em edificações, já é realidade não mundo e no
Brasil. A energia fotovoltaica assim como outo recursos vem sendo difundida em
obras e pesquisas importantes, para a conscientização do uso dos recursos naturais
de forma racional. Hoje já é realidade morar ou trabalhar em edificações
ecologicamente correta, aproveitando os recursos disponíveis da natureza, que vem
contribuir para diminuir os gastos com energia.
Triana (2005) explica que para que as edificações atinjam um nível de
sustentabilidade devem seguir diretrizes que, podem estar englobadas nas
seguintes categorias:
 Escolha de um entorno sustentável;
 Uso racional dos recursos naturais;
 Promoção e manutenção da qualidade ambiental interna da edificação;
 Características do projeto;
 Aspectos sócio-econômicos.
A seguir alguns exemplos de projetos (pesquisas ou construções) voltados à
sustentabilidade.
a) Projeto Casa Eficiente.
Projeto da Casa eficiente (ver figuras 46,47 e 48),de parceria firmada entre a
Eletrosul, Eletrobrás, (Procel) Programa nacional de conservação de energia elétrica
e o(LabEEE) Laboratório de Eficiência Energética em Edificações, da Universidade
Federal de Santa Catarina, localizada em Florianópolis-SC. O projeto tem a autoria
95
das arquitetas Alexandra Albuquerque Maciel e Suely Ferraz de Andrade, e
incorporam estratégias de adequação climática, eficiência energética e uso racional
da água, as quais foram reunidas em uma edificação residencial que funciona como
vitrine de tecnologias e laboratório de pesquisa, (figuras 18,19 e 20).

Memorial descritivo do projeto da Casa Eficiente
Projetada para uma família de quatro pessoas. Esta casa foi dividida em sete
espaços: um banheiro, uma sala de estar/jantar, uma cozinha, dois quartos, uma
área de serviço coberta, uma área de recepção. A área útil de 206,5 m². O
planejamento seguiu alguns critérios pré-estabelecidos:
 Aproveitar o clima da melhor forma (ventos, raios solares, temperatura e
chuvas);
 Usar sistemas alternativos para resfriar ou aquecer os ambientes;
 Priorizar o uso de materiais locais;
 Gasto racional de água;
 Uso
de
equipamentos
com
baixo
consumo
de
água
e
energia;
tornar acessível todos os cômodos para pessoas com necessidades
especiais.
Este projeto não é apenas cheio de aparatos tecnológicos que fazem com que
ela seja ecologicamente correta e eficaz. Sua construção foi pensada de maneira
sustentável, economizando energia e custos e utilizando materiais locais, renováveis
e de menor impacto ambiental, como bambus e madeira de reflorestamento (pinus
eucalipto auto clavado).
A valorização do conceito da arquitetura Bioclimática esta presente neste projeto.
No interior da residência a temperatura é sempre agradável, seja inverno ou
verão. Pois as janelas foram bem posicionadas o que possibilita a passagem de ar
por todos os espaços. Além de existir entre as paredes duplas uma camada de lã de
rocha, um isolante térmico, que torna o ambiente ainda mais fresco.
No inverno, canos com água aquecida passam próximos ao rodapé fazendo uma
troca térmica com o ambiente.
No lado leste da casa, onde o sol nasce, estão posicionados os dois quartos.
96
Na parte oeste estão localizados os cômodos molhados (uso constante da água),
cozinha, lavanderia, banheiro. Com a ação do calor do sol no período da tarde,
esses cômodos não ficam tão úmidos.
Todos os aparelhos possuem um selo de Eficiência Energética concedido pelo
PROCEL, atestando que se enquadram na categoria ‘A’ em consumo de energia
(gasto baixo). Para o consumo de energia renovável são usados módulos
fotovoltaicos, responsáveis por converter luz em energia elétrica. Os 30 módulos
geram uma média de 2,25 kw por dia, energia suficiente para manter acessas 11
lâmpadas de 40 watts por cinco horas.
A casa conta com aquecimento solar da água. Para isso foram utilizados dois
conjuntos de placas coletoras, com 1,4 metros quadrados cada e um boiler que
permite deixar a água aquecida por até sete dias. Um dos sistemas é destinado ao
aquecimento de água para banheiro (economizando no chuveiro, e cozinha) e o
outro aos quartos.
A água da chuva é coletada pelas calhas, tendo seus primeiros 120 litros
descartados por conter sujeira do telhado. A água é armazenada em uma cisterna
de cinco mil litros e depois bombeada para uma caixa de mil litros localizada na
parte superior da casa. O tratamento é feito à base de cloro e a água posteriormente
utilizada no tanque, na máquina de lavar e na descarga do banheiro.
Os vidros nas janelas são duplos com isolamento térmico e acústico. O gás
argônio presente na vidraça faz com que eles não embacem. Todas as lâmpadas
são fluorescentes, com consumo energético cerca de 75% inferior ao de lâmpadas
incandescentes, que resulta em menor gasto, mas com a mesma eficiência na
iluminação. A vida útil destas lâmpadas costuma ser de seis a oito vezes superiores
em relação às incandescentes.

Custo da construção da Casa Eficiente.
Somente a construção civil da casa custou 200 mil reais. Os preços elevados dos
materiais empregados encarecem a obra. No entanto, existem alternativas viáveis
como o teto jardim, que ajuda a absorver o calor/frio que entraria na casa. Além de
barato, quase não exige manutenção e não entope as calhas do telhado.
97
Figura 46 –Vista fachada Sul
Figura 47 - Vista das fachadas leste e norte
Fonte: LABEEE, 2006
Figura 48 - Vista externa da Casa Eficiente, painel fotovoltaico (cobertura central) e coletores solares
orientados a Norte.
Fonte: (LABEEE, 2006).
Ainda não há resultados do monitoramento, em fase de implementação do
projeto, mais serão divulgados ao público através da internet, no site do projeto:
http://www.casaeficiente.com.br.
b) CETHS- Centros Experimental de Tecnologias Habitacionais Sustentáveis.
Projeto desenvolvido pelo grupo de pesquisa em Edificações e Comunidades
Sustentáveis do NORIE, vinculado ao (CPGEC) Curso de Pós-graduação em
Engenharia Civil e ao Departamento de Engenharia Civil da UFRGS (Universidade
Federal de Rio Grande do Sul).
98
Com objetivo de construir um centro de demonstração e divulgação de
tecnologias sustentáveis, destinado a habitações de interesse social para Porto
Alegre. Visou à incorporação de aspectos de sustentabilidade num programa que
previu a implantação de um projeto sustentável completo, que abrange desde
aspectos referentes à unidade habitacional até aspectos relativos à infraestrutura
urbana da área (SATTLER et al., 2003; CETHS, 2001). Dentro do projeto foi
desenvolvido um protótipo de habitação (Figura 49), que considera diferentes
critérios de sustentabilidade, vistos no memorial abaixo.

Memorial descritivo do projeto Centro de Demonstração e Divulgação de
Tecnologias Sustentáveis.
 Edificações projetadas de acordo a princípios bioclimáticos, com uso de
técnicas solares passivas;
 Uso de biodigestores no processamento de resíduos para produção de
biogás;
 Uso de isolamento térmico para telhado, paredes e piso. No telhado propõem
a utilização de chapas de offset reutilizadas como isolante;
 Uso de fontes de energia alternativas, através da previsão da instalação
progressiva de sistemas como células fotovoltaicas e turbinas eólicas, e do
uso de energia solar para aquecimento de água;
 Uso de fogão a lenha, aproveitado para cocção de alimentos, aquecimento do
ambiente e aquecimento de água para banho;
 Uso de cata-vento (energia eólica) para ajudar no bombeamento da água do
poço artesiano até o reservatório;
 Uso de paisagismo produtivo, como barreira para ventos e para evitar ganho
solar indesejável;
 Programa espacial flexível que pode ser ampliado através de um espaço de
trabalho ou quarto.
99
Figura 49 – Vista exterior protótipo habitacional CETHS.
Fonte: (CETHS, 2001)
c) Projetos Primavera Office Green
Edifício comercial projetado para a Primavera ABPS por MOS Arquitetos
Associados. Foi desenvolvido tendo como objetivo uma certificação LEED e será
construído na cidade de Florianópolis-SC. Foi ganhador do III Grande Prêmio de
Arquitetura Corporativa 2006 (Brasil), na categoria Green Building (Figura 50).
Figura 50 - Perspectiva Edifício Primavera Office Green
Fonte: Primavera ABPS
A certificação LEED do USGBC deu impulso a todas as etapas de projeto, o
que diferencio o mesmo dos projetos convencionais. Estudos e consultorias foram
realizados entre os quais inicialmente foram dadas diretrizes gerais de projeto para
cada projetista contendo as metas a serem atingidas e a forma de implementá-las.
100
Para este projeto, foram envolvidas equipes de trabalho de diversas áreas:
arquitetura, sistemas de condicionamento de ar, elétrica, hidro sanitária, estrutural,
construção, consultores ambientais e o empreendedor, tendo-se como premissa
inicial constante o conceito de sustentabilidade na edificação e que o projeto
atingisse a certificação LEED (Triana, Lambertsetal, 2006). O LabEEE (Laboratório
de Eficiência Energética da UFSC) e o LabCon (Laboratório de Conforto ambiental
da UFSC) foram consultores no processo de desenvolvimento sustentável do
projeto.
A certificação LEED avalia: implantação sustentável, uso racional da água,
eficiência energética, materiais e recursos e qualidade ambiental interna da
edificação. Algumas das estratégias implementadas no projeto são mostradas na
figura 51 a seguir.
Figura 51 - Corte com estratégias Edifício Primavera Office Green
Fonte: Primavera ABPS
d) Copa Verde
Em março de 2008, o Instituto para o desenvolvimento de energias
alternativas na América Latina (Ideal) encaminhou ao presidente Luiz Inácio Lula da
Silva o projeto Estádios Solares. A proposta é instalar painéis solares em toda a
101
cobertura dos estádios que serão sede dos jogos na Copa do Mundo e foi apresenta
também ao ministro do Esporte, Orlando Silva.
Os estudos estão sendo desenvolvidos pela UFSC com o apoio do Instituto
Ideal, da Agência Técnica (GTZ) e do Banco de desenvolvimento da Alemanha
(KfW). “Os estádios solares na Copa do Mundo de 2014 colocariam o Brasil como
referência na América Latina na produção de energia solar”, explica Mauro Passos,
presidente da Ideal (www.youtube.com-Jun.2009). A grande vantagem brasileira
seria o enorme potencial solar do Brasil. “Mesmo quando não tiver jogo, a energia
será acumulada e poderá ser transferida para as residências”, explica Ricardo
Ruther, coordenador do projeto.
No Brasil o primeiro estádio a ser alimentado por energia solar será o Pituaçu,
na Bahia. O projeto executado pela Companhia de Eletricidade do Estado da Bahia
(Coelba) foi apresentado em maio ao governador baiano Jacques Wagner. O custo
estimado do projeto é de 5,2 milhões.
Figura52 - Maquete de painéis solares em cobertura dos estádios de futebol.
Fonte: Mauro Passos – 2009.
e) Bloco A do Departamento de Engenharia Mecânica da UFSC em Florianópolis:
Em setembro de 1997 foi feita a primeira instalação solar fotovoltaica integrada a
uma edificação urbana e interligada à rede elétrica pública brasileira.
102
f) Campus da UFSC: No ano 2000, o Labsolar instalou outro sistema solar
fotovoltaico integrado a uma edificação. Os 18 módulos estão na fachada norte
do Centro de Convivência.
g) Campus central da UFSC, no Centro de Cultura e Eventos: Outro sistema
instalado a este campus em 2003.
h) Em junho de 2009, foram instalados mais três geradores numa parceria entre a
universidade federal e empresas do estado.
i) Complexo residencial, com 5000 casas: Localizado na Holanda, sendo de 1 MW
a capacidade de geração de energia fotovoltaica.
j) Os Estados Unidos, Japão e Alemanha: Têm indicativos em promover a
utilização de energia fotovoltaica em centros urbanos.
k) Na Cidade Universitária - USP - São Paulo: Há um prédio que utiliza este tipo de
fonte de energia elétrica.
3.10 TECNOLOGIAS APLICADAS À REDUÇÃO DE ENERGIA
3.10.1 Coletor Solar Térmico
É um dispositivo destinado a aquecimento de água utilizando energia solar,
que pode ser utilizado por consumidores residenciais. Tem em sua estrutura
construtiva, uma serpentina de Cobre solidária a uma superfície negra boa
observadora de energia luminosa, encapsulada em uma caixa com isolamento
térmico e um vidro frontal.
Este sistema solar para aquecimento de água basicamente é constituído por:
um reservatório de água que alimenta o sistema; um reservatório térmico (boiler) que
armazena a água aquecida; os coletores solares, responsáveis pelo aquecimento da
água; as tubulações e as conexões utilizadas nas interligações do sistema; e os
acessórios (sistema elétrico complementar de aquecimento, a válvula solar de
desnível negativo, o sistema de circulação forçada, e a válvula anticongelamento).
103
Figura 53 e 54 – Coletor Solar
Fonte: www.soletrol.com.br
3.10.2 Lampasas de LED (Ligh Emitting Diode)
O LED (Ligh Emitting Diode) é um emissor de luz, uma tecnologia que vem se
tornando palavra comum quando se fala sobre economia de energia. Esse
dispositivo consegue gerar luz a partir da passagem de corrente entre dois polos.
Não possui filamento ou gás e é muito leve e compacto, tem vida útil superior a elas
(50.000 horas) e baixo consumo.
Nas últimas décadas, o LED vem deixando de ser um componente eletrônico
de sinalização, e esta ganhando espaço como solução de iluminação, motivado
principalmente pela necessidade de economia de energia elétrica. Com variações de
modelos, tamanhos, cores e potências, possibilitam diversos usos como: postes,
sinais de trânsito, balizadores, iluminação de ambientes, refletores, etc.
Os LEDs não transmitem calor, devido a não presença de infravermelho no
feixe luminoso, a luz emitida pelos LEDs é fria. Eles liberam uma pequena potência
dissipada em forma de calor, mas a utilização de dissipadores térmicos permite que
o calor gerado seja dissipado adequadamente ao ambiente, não transmitindo calor e
com isso tendo uma vida útil muito maior.
De fato, esta tecnologia é bem atraente por sua diversidade, mas é importante
não esquecer que se trata de um componente eletrônico e requer tratá-lo como tal. É
preciso tomar cuidado com aspectos como dissipação de calor, driver (fonte) de
104
alimentação, lentes para conversão e circuitos auxiliares para dimerização quando
necessário. Uma luminária bem projetada terá vida longa, com cerca de 50 mil
horas, garantido o retorno do investimento e a satisfação do usuário.
3.10.2.1 LED: Vantagens e Desvantagens
Em tudo que envolve tecnologias emergentes, é comum encontra usuários
divididos em dois grupos: os que resistem a estas novas tecnologias, buscando
manter certa distância e os que rompem a barreira da “zona de conforto” e
descobrem novas e poderosas ferramentas a serem exploradas.
Com LED não seria diferente. Muitos ainda resistem ao seu uso, mesmo
admitindo que possuam uma emissão de luz contagiante, e os que já descobriram
que seu uso pode ser uma porta para novas oportunidades, agregando valor aos
seus produtos/serviços com tecnologia e sustentabilidade.
Deve ser feito sempre uma visão imparcial sobre o assunto, deixando de lado
qualquer aspecto de modismo, o que torna mais seguro a decisão de seu uso.

a)
Vantagens:
Tempo de vida útil – Possuem em média de 50 mil horas. Se ligado durante 8
horas por dia alcança até 17 anos de uso. Comparado, por exemplo, com uma
lâmpada Fluorescente Compacta esse tempo chega ao máximo a 10 mil horas
(fonte: INMETRO).
b)
Luxo Luminoso – Praticamente não altera o brilho com o seu uso. Uma
Fluorescente Compacta chega a perder 84% do seu fluxo luminoso após 2 mil horas
de uso (fonte: INMETRO).
c)
Economia de energia – É um ponto bastante explorado e dependerá de qual
tipo de lâmpada e projeto de iluminação a ser comparando com uma luminária a
LED. Normalmente é prevista uma economia de 10 a 30% porem dependerá de qual
o resultado final é esperado para o ambiente.
105
Não gera calor – Por não emitir raio infravermelho, não gera calor, ou seja, a
d)
superfície iluminada por LED fica na temperatura ambiente. Essa é uma vantagem
para ambientes refrigerados como escritórios que usam, por exemplo, lâmpadas
Dicroicas. A luminária de LED em si pode aquecer, dependendo da potência, mas
nada comparado a uma incandescente.
Emissão de ultravioleta e infravermelho – Exceto o LED, todas as fontes de
e)
luz conhecidas hoje (lâmpadas incandescentes, halógenas, vapor de sódio, vapor
metálico, vapor de mercúrio, luz do sol) emitem raios ultravioleta e infravermelho.
f)
Não oferece risco de contato direto – Por trabalhar com baixa tensão, pode
ser usado em ambiente úmido ou na água (como piscinas e banheiros) sem risco de
choques. Luminárias de uso residencial podem ser instaladas em lugares baixos
sem risco de queimadura por contato.
Compromisso com meio ambiente – São considerados lixo comum, não
g)
demandando tratamento especial em sua fabricação ou descarte. Não tem em sua
composição substâncias tóxicas, nem mercúrio, nem filamentos.
Facilidade de integração – Sua utilização com outros componentes eletrônicos
h)
como fibra óptica, painel solar, baterias, etc. é natural, abrindo um vasto leque de
opções a ser explorado.
i)
Resistência a uso severo – Como se trata de um componente sólido, suporta
bem a vibração, variação de temperatura e uso pulsante constante sem problemas.
j)Efeito tipo Flash – Mesmo quando usado em potências elevadas, permite o uso
do efeito tipo Flashing ou seja, ignição instantânea.

Desvantagens:
a)Dependência de componentes importados – Apesar de ter no Brasil empresas
que fabricam luminárias com LED, ainda há a dependência da importação do
componente.
106
b) Mão de obra especializada – O uso do LED requer cuidados para que suas
vantagens sejam garantidas. Um bom projeto demanda atenção quanto a aspectos
de dissipação de calor, lentes de conversão, fonte de alimentação (drivers) e
circuitos eletrônicos (dimmer de efeito).
c)Investimento e retorno em curto prazo – Se comparado de forma imediatista
certamente o preço de uma luminária de LED pode desmotivar a sua compra. Porem
se for contabilizado de maneira racional, o investimento se paga em médio prazo. O
preço desta tecnologia vem caindo a cada dia e já é possível encontrar uma redução
de até 50% no preço de uma luminária em alguns fabricantes.
d) Adaptação de luminárias já existentes – Nem sempre a substituição imediata
de uma lâmpada convencional por uma solução de LED é direta. Existem no
mercado algumas soluções de “retrofit”, mas o ideal é quando se pode “customizar”
a solução de forma a conseguir um resultado final com o efeito desejado a um preço
mais em conta.
e) Atenção com a oferta dos produtos baratinhos – É necessário ficar atento a
ofertas de produtos importados. Grande parte oferece uma qualidade compatível
com o preço e podem trazer problemas depois de toda a instalação pronta.
Diante do exposto acima, pode-se avaliar o uso deste irresistível componente.
Importante ressaltar, que as lâmpadas incandescentes (de maior potência) deverão
ser descontinuadas nos próximos anos e o LED promete ser a solução mais natural
para ocupar seu lugar.
3.10.2.2 Temperatura de cor
Unidade de medida é Kelvin (K). Quanto mais alta a temperatura de cor, mais
claro/branca é a tonalidade de cor da luz. E quanto mais baixa, a sua tonalidade é
mais amarela, conceituada como luz de cores quentes.
A cor da lâmpada pode ser definida em termos de temperatura de cor.
• Luz quente: 2.800 a 3.300K – indicada para ambientes de conforto e relaxamento,
como em casa, hotéis etc.
107
• Luz fira, entre 3.800 a 5.000 K – indicada para trabalho em escritórios, Hospitais,
etc.
• Luz do dia: 5.000K – indicada para ambientes que necessitam de atenção.
Apesar de terem a mesma cor de luz, as lâmpadas podem ter diferente reprodução
de cores.
3.10.2.3 Economia
O LED converte mais de 80% da energia em luz, por essa razão ele é bastante
eficiente, e é hoje uma excelente opção para a troca da maioria das lâmpadas
existentes.
O LED tem um custo alto e por isso antes de qualquer troca se faz necessário
uma análise de viabilidade econômica, para selecionar onde se terá um retorno mais
rápido.
A economia com seu uso pode ser de até 95% da potência, fazendo uma analise
de custo beneficio, pode-se chegar a conclusão de quanto mais horas a lâmpada
ficar ligada, mais rápido será o retorno do investimento.
O LED tem rápido retorno do investimento em função da redução:

Do consumo de energia das lâmpadas;
Tabela 09 – Eficiência e economia Lâmpada de LED

Quat
Lâmpada LED
Economia w/h
01
01
LED - 4,5W
LED -12 W
55,5 w/hora
28 W/hora
01
LED - 3 W
47 W/hora
Do consumo de ar condicionado e refrigerador;
A energia consumida pelo LED é revertida em iluminação e não em calor.
Portanto há um baixo aquecimento do local onde está instalado. A cada 3,5 W de
energia reduzida se obtém uma economia de 1 W no consumo do ar condicionado
e/ou refrigeração.
108

Das despesas com manutenção e da compra das lâmpadas para
reposição
A lâmpada a LED tem vida útil muito superior às demais lâmpadas, além de ser
resistente a impactos, (não quebra). Dessa forma, reduz-se as trocas periódicas de
lâmpadas.
Tabela 10–Vita útil lâmpadas
Tipo de Lâmpada
Vida Util
LED (7ª geração)
70.000 horas de vida útil
Incandescente
1.000 horas de vida util
Fluorescente Compacta
10.000 horas de vida útil
Fluorescente Tubular
7.000 horas de vida útil
Dicróica
3.0
ras de vida útil
3.10.3 AR CONDICIONADO COM TECNOLOGIA INVERTER
O compressor inverter tem um dispositivo interno que ajusta a freqüência e o
giro do motor, ficando sempre em funcionamento, mas executando seu trabalho
gradualmente de acordo com a temperatura do ambiente, atingindo a
temperatura rapidamente e não tendo picos de surto após ser ligado, com isto
sua economia de energia em relação ao ar condicionado convencional tem uma
diminuição de aproximadamente em 40% com uma eficiência melhor de
resposta.
Para entender o funcionamento de um compressor de ar condicionado
inverter é necessária a seguinte analise:
O funcionamento de uma lâmpada acionada através de um interruptor simples
liga e desliga (Figura 55). Com o interruptor desligado a corrente circulante no
circuito lâmpada, interruptor e condutor é zero, ao pressionar o interruptor terá a
corrente circulante de acordo com a tensão e seu consumo, fazendo uma análise
mais detalhada, terá o agravante (pico de surto) instante em que a corrente inicia,
atinge seu pico máximo até se estabilizar, assim:
109
Não há meio termo ou a corrente é máxima ou é zero, ou seja, se no
ambiente precisar de 60% da luminosidade de uma lâmpada de 100 W este
ambiente terá de “aceitar” os 100% de luminosidade e gastar mais energia, agora se
neste ambiente for colocado um circuito timer (Figura56), a luminosidade da
lâmpada poderá ser regulada com um sensor de ambiente, assim a lâmpada estará
sempre alimentada não sofrendo picos de surto e atingindo a luminosidade do
ambiente gradualmente.
Diante do raciocínio acima, o compressor de um ar condicionado funciona no
mesmo modo, se a temperatura for ajustada para 22°C, o equipamento vai arrefecer
o ambiente até atingir a temperatura 22°C, e quando atingir a temperatura, a
unidade interna através de sensores aciona um comando para o compressor
desligar, a partir dai a temperatura no ambiente vai querer subir o sensor da
evaporadora reconhece e volta a dar o comando para o compressor acionar
novamente para manter a temperatura. A exemplo da lâmpada o raciocínio é o
mesmo, o compressor hora liga hora desliga tendo picos de surto e funcionado
sempre no máximo de sua capacidade que gira em torno de 3000 rpm.
Figura 55 - Ar Condicionado Tradicional,
Lâmpada com circuito Liga/Desliga.
Figura 56 - Ar Condicionado inverter,
Lâmpada controlada por Dimer.
Fonte:http://www.adias.com.br
3.10.3.1 Conforto e Economia de Energia
A tecnologia inverter regula o fluxo de energia do sistema, alterando a
velocidade do compressor. Este componente reduz o consumo de energia quando
detecta que o ambiente precisa de menos resfriação ou aquecimento.
110
O sistema inverter consome menos energia no inicio, pois alterar o número de
rotação do compressor dependendo da temperatura ambiente sem necessariamente
desligar o mesmo.
O compressor Inverter pode resfriar e aquecer o ambiente por atingir
velocidades mais altas do que o convencional, possui um funcionamento silencioso,
pois uma vez estabilizada a temperatura o compressor Inverter trabalha em baixa
rotação. A economia de energia é gerada devido ao compressor trabalhar em
consonância com a temperatura, o compressor Inverter parte uma única vez quando
ligado. Na Tabela 11 abaixo faz um comparativo do Inverter como convencional,
para um melhor entendimento como o exposta anteriormente.
Tabela 11 – Comparativa entre o ar condicionado inverter e ar condicionado convencional.
Fonte: blog.gazin.com.br
3.10.3.2 Principais vantagensdo ar condicionado Inverter
 Economia de Energia: permite operar com economia de energia de até 40%
em relação ao sistema convencional. A eficiência do inverter no resfriamento
impede a redução da capacidade quando há sobrecarga na operação.
 Flexibilidade na Instalação: A unidade externa pode ficar com uma distancia
de até 20 MT a mais do que os split normais.
111
 Filtro: Possui Filtro de íons desodorizantes e filtro antibactericida a base de
catequina da maça.
 Temperatura: Consegue-se atingir mais depressa a temperatura desejada
 Tempo de arranque: O tempo de arranque é reduzido para 1/3
3.10.4 Iluminação natural - sofisticação e economia
Apesar de todo o conhecimento, o aproveitamento da luz natural foi deixado de
lado. Novas fontes artificiais como a lâmpada incandescente e, posteriormente, da
lâmpada fluorescente, a iluminação natural ficou em segundo plano nos edifícios
residenciais e comerciais. Um elevado potencial de economia de energia pode ser
alcançado com a utilização da iluminação natural como fonte de luz para iluminar os
ambientes internos. Além do potencial de economia, a iluminação natural possui
outros benefícios insubstituíveis, tais como: Melhoria no conforto com minimização
de consumo energético, bem-estar dos indivíduos com aumento de produtividade,
ótima reprodução das cores naturais.
O sol em doses moderadas faz muito bem à saúde. Investir em uma iluminação
natural para a casa, portanto, traz grandes vantagens ao nosso bem-estar, assim
como ao planeta, economizando eletricidade e seguindo princípios sustentáveis.
Além disso, recursos como peles de vidro, janelas de mansarda, baywindows, entre
outros, dão charme e sofisticação ao projeto.
3.10.5 Recursos arquitetônicos amenizam a temperatura e a umidade

Jardim Interno: Alternativa para casas que não possuam um recuo lateral ou
que sejam muito compridas. Cria-se um ambiente externo dentro da casa, com
plantas, o que facilita a captação de luz. A intenção é não cobrir o local para
favorecer a ventilação e abastecimento natural para a vegetação. Portas de vidro
fecham este ambiente verticalmente. (Figura 57)
112

Jardins externos: Os jardins são fundamentais aliados ao conforto térmico e
visual, quer seja em casa ou apartamento, pois a presença de plantas próximas
às portas e janelas refrescam os ambientes internos, além de causar um impacto
visual confortável. (Figura 58)
Um jardim vigoroso próximo á uma janela, reduz a temperatura interna, e esta
seja parte de um sistema que permita a tal ventilação cruzada. O vento passa pela
janela ou porta trazendo o frescor dos jardins externos. Se os jardins forem regados,
esta tendência se amplia, lembrando que esta é também a umidade positiva.
Como na praia as temperaturas são sempre mais elevadas, esta solução permite
a redução das temperaturas internas. Na figura abaixo, é um exemplo de jardim ao
redor da casa. Jardins sombreados são sempre uma excelente opção para este
recurso redutor de temperatura. Lembrando que com auxilio de um profissional, a
este projeto pode ser ter várias espécies de plantas que são preparadas para viver
na sombra ou à meia sombra.
Figura 57 - Jardim interno entrada de luz e ventilação natural.
Fonte: Bia da Camino – Arquiteta.
Figuras 58 - Jardins externos
Fonte: Daniel Cruz – Paisagista
113
4
ESTUDO DE CASO
4.1 LOCALIZAÇÃO DO TERRENO PARA INPLANTAÇÃO DA PROPOSTA DE
PROJETO.
O trabalho apresenta uma proposta de projeto para uma casa unifamiliar com
tecnologia de sustentabilidade das principais instalações (elétrica e hidraulica). O
terreno localizado na Rua Mariano, bairro Castanheira, entre Av. Almirante Barroso e
Av. João Paulo II. Na região metropolitana de em Belém do Pará(Figuras 59,60e 61).
A escolha do terreno para concepção do projeto, teve como ponto principal o
grande desenvolvimento que esta área esta sofrendo, levando em consideração as
intervenções recentes que este bairro esta passando, mostrando que este projeto é
viável para esta área urbana, uma vez que não há a presença de verticalização em
seu entorno.
Figuras 59, 60, e 61 - Localização do terreno.
Fonte: Criação dos autores a parir do Google Earth
114
4.2 SÍNTESE CONCLUSIVA
Através da analise realizada, percebeu-se que a redução do impacto da
construção civil não é uma tarefa simples e exige ação em diversos tópicos de forma
combinada e simultânea, e devem ser pensadas desde a concepção do
empreendimento nas etapas mais preliminares possíveis, buscado soluções
relacionadas ao uso da energia, da água, qualidade do ar interno, especificação de
materiais, entre outros.
Hoje, profissionais de diversas áreas na construção civil, assim como
pesquisadores, construtores, projetistas, etc. podem se utilizar de ferramentas para
avaliação da sustentabilidade de edifícios, que incluam requisitos ambientais, sociais
e econômicos e que serão de grande auxílio a esses profissionais, tornando-se guia
de orientação na escolha de alternativas construtivas e tecnológicas de menor
impacto ao meio-ambiente.
Mudanças na concepção de projetos, pensados de forma coerente com o
ambiente em que estão inseridos, acarretaram em menor consumo de recursos com
menores custos de manutenção tanto em termos de energia, água e materiais.
A sustentabilidade nas edificações, além de contribuir para a redução do
impacto ao meio ambiente, apresenta-se como uma das perspectivas para a
promoção do bem estar social e aumento da produtividade dos usuários.
No Brasil o aquecimento de água através do chuveiro elétrico, representa em
média 24% do consumo de energia elétrica. Fazendo uso de aquecimento solar de
água, teria esta edificação uma economia direcionada ao uso dos chuveiros. Outra
solução para economia de energias seria o uso do sistema de placas fotovoltaicas
para gerar energia elétrica as edificações, o que resultaria também em economia de
energia elétrica e de recursos naturais.
Em se tratando de água potável, cerca de 20% da população não tem acesso
à água potável, e 50% do consumo residencial são destinados para fins não
potáveis. O uso da água da chuva por captação direta seria uma alternativa viável
para muitos locais e situações.
Porém,
apesar
das incontestáveis melhorias
que
estas alternativas
tecnológicas podem resultar, é imprescindível que haja uma reeducação da
população, atentando sobre as mudanças climáticas que vêm ocorrendo e o futuro
do planeta, para que cada um contribua fazendo a sua parte com consciência
115
ecológica, uma vez que com a atual realidade, torna-se inquestionável a
necessidade de ampliar os esforços dirigidos à melhoria da qualidade de vida nestas
edificações.
A construção civil tem grande impacto na economia, na sociedade e no mundo.
As práticas sustentáveis são importantíssimas para que os impactos negativos para
o planeta sejam diminuídos.
4.3 DIRETRIZES PARA DESENVOLVIMENTO DE UM PROJETO SUSTENTÁVEL
O diagnostico passou não somente pela qualidade arquitetônica e urbanística
do projeto, foi além do aspecto técnico, abrangeu experiências em outros projetos
sustentáveis, procurando soluções que buscassem além da qualidade do projeto,
qualidade também no convívio dos moradores, visando o conforto ambiental, termo
acústico e visual, além da economia de energia elétrica e recursos naturais.
Para que o projeto proposto pudesse atingir um nível de sustentabilidade,
definiram-se como diretrizes de requalificação as descritas a seguir:

Implantar o projeto preferencialmente em áreas urbanas com infraestrutura
existente;

Privilegiar a revitalização urbana e a urbanização de áreas degradadas;

Seguir traçados das curvas de níveis, para que não haja processo de erosão;

Evitar a retirada da cobertura vegetal, promover o plantio de grama e arborização
nas calçadas com árvores nativas; cultivar espécies de plantas medicinais e
implantar hortas comunitárias nos jardins;

Impor um limite de ocupação de acordo à capacidade ambiental e econômica do
local;

Implantar de maneira sustentável o projeto, utilizar taxa de ocupação menor do
que a permitida pelo plano diretor no terreno promovendo a impermeabilidade;

Usar o paisagismo exterior para reduzir ilhas de calor interna e externamente;

Utilizar pavimentação mais permeável;

Usar racionalmente a água, considerar a proteção ao ambiente marinho e
hídrico; fazer captação e uso da água de chuva, buscando o menor uso possível
de água potável dentro do projeto;
116

Buscar a redução do consumo geral de água da edificação em 20% a 30%
através do uso de metais e louças de banheiros que utilizem menor quantidade
de água;

Promover a infiltração de água de chuva tratando-a no local e o uso correto da
rede de drenagem pluvial;

Evitar a impermeabilização total do terreno para promover a recarga do aquífero;

Evitar a contaminação do lençol freático e implantar um sistema de tratamento de
esgoto ecológico;

Promover eficiência energética na edificação, usando de forma racional da
energia, com o objetivo da redução no consumo de energia e o aumento no uso
de fontes alternativas;

Usar sistema de Boiler para aquecimento de água;

Implantar placas fotovoltaicas, para diminuição com consumo de energia gastas
em aparelhos, tomadas, iluminação e eletrodomésticos;

Usar lâmpadas de Led para iluminação;

Otimizar a ventilação cruzada com uso de aberturas de janelas e portas,
garantindo o desempenho térmico da edificação;

Aplicar de critérios de projeto bioclimático desde a concepção inicial do projeto
para melhorar o desempenho térmico da edificação;

Escolher materiais com base em critérios sustentáveis;

Fazer uso restrito de materiais com alto valor energético e materiais que
representem danos à saúde;

Especificar materiais em função da durabilidade, do transporte (dando
preferência a materiais locais e regionais) e do custo energético do material;

Promover a reciclagem e recuperação de resíduos na edificação;

Minimizar o desperdício;

Separar lixo orgânico do reciclável;

Reaproveitar e adequar o uso final do entulho das obras;

Evitar emissões atmosféricas vindas de equipamentos instalados que afetem a
camada de ozônio, promover o uso de sistemas de condicionamento ambiental
sem uso de gases refrigerantes CFC (Cloroflourcarbono);

Maximizar a Iluminação Natural dentro da edificação, garantir acesso visual ao
exterior no mínimo em 90% dos espaços ocupados;
117

Utilizar o perímetro da edificação para tarefas visuais mais críticas;

Privilegiar o uso de cores claras no interior da edificação para melhoria do
desempenho da luz natural;

Usar vidros com desempenho de acordo com a fachada em que se localizam;

Evitar o impacto da edificação com as edificações vizinhas em relação à entrada
de luz;

Evitar na iluminação artificial uso excessivo de luminárias, garantindo uma
integração maior entre a iluminação natural e artificial;

Fazer uso de lâmpadas e luminárias mais eficientes;

Não projetar espaços com profundidade superior a 2,5 vezes à altura do piso até
as vergas das janelas;

Preferir o uso de luz pontual no plano de trabalho somado a uma iluminação
geral distribuída com menor potência;

Proporcionar um bom desempenho na edificação relativo ao ruído e acústica;

Atenuar ruídos nas principais áreas de ocupação através da envoltória (paredes
e piso da edificação), trabalhando esses componentes com materiais que sejam
isolantes acústicos;
4.4 SISTEMA ADOTADO PARA A PROPOSTA DO PROJETO – CAPTAÇÃO DE
ÁGUA DE CHUVA.
A escolha em adotar o sistema de captação integrada à rede de água
(COSANPA), para o projeto apresentado a seguir, é com intuito de minimizar os
custos, com equipamentos de captação de água de chuva, pois os mesmo ainda são
muitos caros e para se ter um sistema que não necessite da rede pública, ou seja,
que a captação de água de chuva seja usada com finalidades potáveis se faz
necessário o tratamento da água através de um ETA (estação de tratamento de
água) o que tornaria o projeto ainda mais inviável, além disso, a ligação foi prevista
para períodos de escassez e sazonalidade em que se faz necessário o uso da rede
pública para o abastecimento do reservatório não potável, pois vasos, torneiras de
jardins e garagens são alimentados por este. Para a remoção de materiais
118
grosseiros e tratamentos não utilizamos telas, nem filtros, pois o mesmo aumentaria
o gasto do empreendimento, tornando o retorno ainda mais longo, para esta
remoção utilizamos ralo tipo abacaxi, que são capazes de reter insetos, folhas,
gravetos, etc. o que torna o sistema não potável, sendo a água captada utilizada
somente em banheiros, gramado e jardins, garagens e lavagens de carros.
A proposta é bem simples, mas eficiente, uma vez que na cidade de Belém o
índice pluviométrico é bem alto, não necessitando adotar cisternas, como em casos
que o índice pluviométrico é baixo e torna-se necessário o seu uso, portanto não foi
necessário o uso de bombas o que poderia aumentar o número de placas e tornar
ainda mais caro o sistema tanto hidráulico como o elétrico, ou caso a bomba fosse
ligada pela rede pública aumentaria a conta de luz, por sua vez utilizou-se o
reservatório na própria laje da cobertura a fim de não ser necessário o uso de
bombas e a alimentação da residência ocorrer por gravidade.
4.5 SISTEMA ADOTADO PARA A PROPOSTA DO PROJETO – ENERGIA
FOTOVOLTAICA
A escolha em adotar o sistema de energia fotovoltaica integrada à rede elétrica
de energia, para o projeto apresentado a seguir, é a facilidade que as Células
fotovoltaicas convertem diretamente a energia do sol em energia elétrica de forma
silenciosa, não poluente e renovável. Uma das mais recentes e promissoras
aplicações da tecnologia fotovoltaica é a integração de painéis solares em conjunto
com a construção civil, de forma descentralizada e ligada à rede elétrica de energia.
Essa é a característica fundamental dos sistemas fotovoltaicos instalados no meio
urbano.
O sistema interligação à rede pública dispensa os bancos de baterias
necessários em sistemas autônomos, com um custo de manutenção bem menor.
Estes sistemas são instalados de tal maneira que, quando o gerador solar fornece
mais energia do que a necessária para o atendimento da instalação consumidora, o
excesso é injetado na rede elétrica e a instalação consumidora acumula um crédito
de energia. O relógio contador típico, gira para trás. Se o sistema solar gera menos
energia do que a demandada pela instalação consumidora, o déficit é suprido pela
119
rede elétrica. Perdas por transmissão e distribuição, comuns ao sistema tradicional
de geração centralizada, são assim minimizados.
Com a resolução 482 da ANEEL, todas as distribuidoras são obrigadas a aceitar
a conexão à rede, desde que o projeto siga as normas técnicas existentes. E para
aderir a esse tipo de sistema, é necessário pedir autorização para a distribuidora de
eletricidade local. Neste sistema conectado à rede, a energia fotovoltaica torna-se
interessante para quem possui um consumo superior a 250 kWh/mês, podendo
produzir energia tanto em 110 v quanto em 220 v, em corrente alternada. O aparelho
Inversor faz a transformação da eletricidade de corrente continua (CC) para corrente
alternada (CA), em 110 v ou 220 v. Não havendo a necessidade de fazer nenhuma
alteração nos equipamentos existentes na residência.
4.6 MEMORIAL DESCRITIVO E DIRETRIZ DO PROJETO PROPOSTO.
O projeto a ser apresentado, trata-se de uma residência de 02 pavimentos
para uma família de seis pessoas, com 196,53m² de área construída, situada em
terreno com 300 m² (ver plantas em anexo). Distribuída da seguinte forma:
Pavimento Térreo com área útil 118,69 m²: 01 hall social, 01 sala de estar, 01
sala de tv, 01 lavabo, 01 hall de circulação, 01 sala de jantar, 01 cozinha, 01área de
serviço coberta, 01 banheiro de serviço, 01 varanda coberta, 01 garagem para 02
carros, e 01 pátio.
Pavimento superior 77,84 m²: circulação, 01 suíte máster, varanda, 02 quartos
e 01banheiro.
Cobertura pavimento superior: com Área total de 88 m², de uma água, telha
ecológica, com rufo e calha em concreto, provida de platibanda.
Cobertura pavimento Térreo: com 46,14 m² de uma água, telha plan.
Áreas permeáveis: a casa possui afastamento lateral, frontal e fundo e é
provida de jardins.
Optou-se por técnicas construtivas pertinentes e empregou-se métodos
buscando a otimização principalmente dos projetos elétricos e hidráulicos, além do
conforto ambiental e economia dos recursos naturais, seguindo as seguintes
diretrizes:
120
 Não interferir no terreno e entorno, ao desenvolver o projeto;
 Distribuir os ambientes de acordo com sua função e uso, seguindo a orientação
solar;
 Integrar a edificação com o uso de vegetação, arbórea e arbústea, contribuir com
a proteção da radiação solar, possibilitar conforto térmico, conforto visual, e a
drenagem do terreno;
 Aproveitar o clima da melhor forma (ventos, raios solares, temperatura e chuvas);
 Buscar racionalização com os gastos de água;
 Usar equipamentos com baixo consumo de água e energia (lambadas de LED,
Ar condicionados Inverter, eletro domésticos com selo “A”);
 Valorizar o conceito da arquitetura Bioclimática, no interior da residência;
 Usar janelas bem posicionadas e com tamanhos que possibilitem a circulação de
ar por todos os espaços;
 Posicionar os quartos na fachada Leste, onde nasce o sol;
 Posicionar áreas molhadas (cozinha, lavanderia, banheiro), na fachada Oeste,
evitando a umidade, tirando proveito da ação do calor do sol;
 Buscar sempre o uso de aparelhos com selo de Eficiência Energética;
 Usar módulos fotovoltaicos, para energia renováveis, convertendo luz em energia
elétrica;
 Usar aquecimento solar da água, através de placas coletoras, e um boiler
destinado ao aquecimento de água dos banheiros;
 Coletar água da chuva pelas calhas, tendo seus primeiros 88 litros descartados
por conter sujeira do telhado;
 Armazenar água da chuva em um reservatório superior de 1500L que ira por
gravidade para descargas de vasos sanitários e torneiras de jardins.
121
4.7 MEMORIAL JUSTIFICATIVO PARA O PROJETO
Considera-se que uma fonte de energia é renovável quando não é possível
estabelecer um fim temporal para a sua utilização. É o caso do calor emitido pelo
sol, da existência do vento, das marés ou dos cursos de água. As energias
renováveis são virtualmente inesgotáveis, mas limitadas em termos da quantidade
de energia que é possível extrair em cada momento. As vantagens resultantes da
sua utilização tem o fato de não serem poluentes, podendo ser exploradas no local,
e sua utilização não conduz à emissão de gases com efeito de estufa.
A partir da regulamentação da Aneel e a adaptação das concessionárias, o
projeto proposto será o sistema fotovoltaico conectado à rede, em inglês On-grid ou
Grid-tie, gerador de eletricidade que tem como combustível a energia solar, e que
trabalha em conjunto com a rede elétrica da distribuidora de energia. Desta maneira
será pago somente a diferença entre a produção e o consumo, e, havendo consumo
maior do que produção gera-se crédito de energia, que pode ser compensado em
até 36 meses após a produção.
O excedente da eletricidade produzida por este sistema fotovoltaico será
injetado na concessionária de energia, gerando economia a edificação. Neste
sistema pode-se abastecer edificações completas
Como já foi dito anteriormente, o painel fotovoltaico gera eletricidade em
corrente contínua, e o inversor de frequência, antes de ‘injetar’ a energia, o inversor
‘lê’ os valores de voltagem e frequência da rede, para que não haja nenhuma
‘modificação’ na energia.
Adotar este sistema consiste em entender que quando os aparelhos
eletroeletrônicos estiverem consumindo, e o sistema fotovoltaico está gerando
energia, toda a energia gerada é aproveitada pelo consumidor da residência. Porém
se nesta edificação os aparelhos eletroeletrônicos estiverem consumindo mais do
que o sistema fotovoltaico está gerando no momento, a parte que falta será ‘puxada’
da rede elétrica. E quando o sistema fotovoltaico estiver gerando mais potência do
que está sendo consumida, a energia excedente ‘automaticamente’ sai pela rede.
Nesse momento, o medidor de energia ‘gira ao contrário’, e possibilita um crédito
energético aplicado à conta.
122
Para o projeto elétrico proposto à energia produzida será utilizada em
algumas de suas instalações (luminárias e tomadas), pois equipamentos de alto
consumo como chuveiro elétrico e ar condicionado precisariam de um numero maior
de painéis, portanto, devem ser substituídos por outras soluções quando possível. O
chuveiro, por exemplo, pode utilizar energia solar térmica, mais eficiente e barata
para esta aplicação e os aparelhos de ar condicionado no sistema inverter, assim
como a utilização de lâmpadas em LED.
A segurança na edificação foi outro fator importante na escolhe por este
sistema, pois o sistema fotovoltaico conectado à rede depende totalmente da rede
elétrica e não funciona se não houver eletricidade. Isso é para evitar que o sistema
provoque acidente caso a concessionária de energia elétrica esteja fazendo
manutenção na rede. Quando a energia da distribuidora é desligada (queda de
energia) o inversor de frequência para de injetar eletricidade, e só volta a injetar
alguns minutos depois da energia voltar.
Além dos critérios de desempenho técnico, a proposta do projeto busca o
princípio do tripé da sustentabilidade, o qual contempla os seguintes aspectos
básicos a serem considerados: ambiental, social e econômico. Estes aspectos
básicos são descritos da seguinte maneira:
Desempenho Ambiental: visa garantir às gerações futuras a mesma
disponibilidade de recursos naturais disponíveis atualmente.
Desempenho Social: visa à melhora da qualidade de vida da sociedade, por
meio da saúde, educação e valorização da identidade cultural.
Desempenho Econômico: visa o retorno financeiro do investimento coma
valorização do capital empregado.
A proposta para este projeto visou alcançar boa parte dos desempenhos
acima citados (ver figuras 62 a 65), porém, é necessário que os três aspectos
básicos sejam alcançados para se considerar um projeto sustentável. É fato que
muito pode ser acrescido a este trabalho, porém isso seria outra proposta a frente,
dando continuidade ao tema.
123
Figuras 62, 63, 64 e 65 – Detalhes do projeto arquitetônico - (Fachadas, planta e det. Captação de
água respectivamente).
Fonte: Autores.
– Alta eficiência, janelas e portas proporcionando ventilação cruzada, e iluminação
natural, reduzindo o consumo de energia;
– Paisagismo com plantas nativas, requer menos irrigação, facilita drenagem,
conforto térmico;
– Edificação com afastamento, proporcionando a circulação dos ventos;
– Uso de platibanda na fachada, proporciona adequação das caixas d’água à
edificação;
– Conservação de água, captação da água da chuva, descarga com fluxo duplo,
torneiras econômicas e sensores para irrigação;
– Uso de materiais reciclados e reaproveitados, madeira e ferro;
– Casa com afastamento facilitando circulação do vendo;
– Outras considerações: materiais com baixa emissão de compostos voláteis,
paredes verdes, luzes eficientes;
124
4.8 MEMORIAL DE CÁLCULO HIDRÁULICO
Antes de se calcular o volume do reservatório de chuva, devemos calcular o
consumo diário da residência proposta, através da seguinte formula:
Cd = Cp x n
Cd – consumo diário;
Cp – consumo per capita, encontrado no anexo tabela estimativa de consumo
predial diário, residência de médio valor - 150L/dia.
n – número de ocupantes, 6 pessoas e 1 domestica.
Cd = 150 x 7 = 1050L
Adotaremos um reservatório de 1500L, este se conectara ao reservatório de
chuva através de uma conexão cruzada, para caso em que haja escassez de água e
períodos de sazonalidade.
A seguir encontra-se o cálculo do reservatório de descarte das primeiras chuvas.
V = At x 0.0015 m
Onde:
V é o volume de água de descarte dos primeiros milímetros de chuva
Até a área do telhado
No projeto proposto (ver em anexo vol. 2) o telhado possui 88 m² de área
substituindo na fórmula, temos:
V = 88 x 0.0015 m
V = 0.132 m³
Transformando para litros teremos de multiplicar por 1000:
V = 0.132 x 1000
V = 132 L
125
Para o cálculo de volume de água de chuva utilizamos a ABNT NBR 15527:2007
que determina no item 4.3.4 o cálculo para o dimensionamento do reservatório, que
segue abaixo:
V = P x A x C x ɳfator de captação
Onde:
V é o volume anual, mensal ou diário de água de chuva aproveitável;
P é a precipitação média anual, mensal ou diária;
A é a área de coleta;
C é o coeficiente de escoamento superficial da cobertura;
ɳfator
de captação
é a eficiência do sistema de captação, levando em conta o
dispositivo de descarte de sólidos e desvio de escoamento inicial, caso este último
seja utilizado, levando em conta o descarte do first flush.
A eficiência do first flush ou do descarte de filtros e telas variam de 0,50 a
0,90.Um valor prático quando não se têm dados é adotar: C x η= 0,80
Conforme o cálculo apresentado podemos então encontrar o volume
necessário do reservatório de água de chuva do projeto proposto, substituindo na
formula os seguintes dados já obtidos:
mm/dia = 0.0085 m/dia
A área do telhado é 88 m²
C é 0,90 para telhas ecológicas
η= 0,90, pois descartamos inicialmente 10% da água que previmos captar.
V = P x A x C x ɳfator de captação
V = 0,0085 x 88 x 0,90 x 0,90
V = 0,6059 m³ = 605,90 L
Reservatório adotado de 1000L.
126
Figura 65 - Detalhamento da caixa de água de 1000L.
Fonte: Catálogo técnico FORTLEV.
A análise hidráulica dos projetos foi feita através do programa hydros da AltoQi,
que possui dimensionamento de hidráulica, esgoto, drenagem, águas pluviais,
incêndio e gás, utilizamos só a versão para hidráulica e águas pluviais uma vez que
era necessário o comparativo somente destes projetos, encontramos resultados
satisfatório para um sistema de aproveitamento de água, através da lista de
materiais podemos orça o projeto quando custaria o preço de cada equipamento,
não sendo levado em conta o BDI, e a mão de obra por esta ser a mesma do
sistema convencional, pois a construção de um sistema sustentável na parte
hidráulica torna o empreendimento viável a um longo prazo, abaixo se encontra as
taxas de consumo da COSANPA.
Tabela 12 - Taxas de consumo para água e esgoto da COSANPA.
Fonte: COSANPA (Companhia de Saneamento do Pará).
127
De acordo com dados mundiais o gasto médio de água, é em torno de 5,4 m³
(metros cúbicos) por pessoa/mês. Então teremos para o projeto proposto o cálculo a
seguir, atribuindo o consumo de gramados e jardim segundo a tabela 4:
Cm = 5,4 x Np + 115 x 2 x 8
Onde:
Cm é o consumo médio de água,
Np é o número de pessoas.
Substituindo temos:
Cm = 5,4 x 7 + 1,84
Cm = 39,64 m³
Segundo a COSANPA teremos a cada m³ um gasto de R$ 4,83, assim por
mês será gasto em média 114,16.
4,83 – 1,00
Custo – 39,64
Custo = 39,64 x 4,83
Custo = R$ 191,46
No intuito de fazer um comparativo, estimou-se a demanda por água não
potável da residência unifamiliar com 7 pessoas, utilizando para tanto os dados de
demanda interna e externa de água não potável descritos na Tabela 5, apresentada
na Revisão Bibliográfica. Os dados adotados no cálculo estão sintetizados na Tabela
13.
128
Tabela 13 - Dados para cálculo da demanda de água não potável de uma residência.
Vaso sanitário = 6 L. x 3 des. x 7 hab.= 126 L/dia x 30 mês = 3780 L/mês
Gramado ou Jardim = 115 m² x 2 L x 8 regas = 1840 L/mês
Área impermeável = 61,7 m² x 3 L x 8 = 1480.8 L/mês
Lavagem de carro = 100 L x 2 = 200 L/mês
Total = 7300,8 L = 7,30 m³
Devemos diminuir o Consumo médio de água do projeto convencional, com o
consumo economizado com a sustentabilidade, assim teremos o consumo que será
gasto da concessionária COSANPA, em nosso caso não houve diminuição de tarifa,
pois o consumo em m³ ainda está na mesma faixa de consumo que encontramos na
figura 69. Caso o consumo for maior haverá um abatimento na tarifa gerando assim
ainda uma maior economia e diminuindo o tempo de retorno investido.
Cr = Cm – Ce
Cr = 39,64 – 7,30
Cr = 32,34 m³
Onde:
Cr é o Consumo da rede pública com o uso da água de chuva;
Cm é o Consumo médio de água do projeto convencional;
Ce é o Consumo de água de chuva aproveitada.
Então seria economizado por R$ 35,26 por mês na conta de água um
abatimento de 18,42% do valor total.
129
Economia de custo = 7,30 x 4,83 = R$ 35,26
Custo = 191,46 – 35,26
Custo = R$ 156,20
4.8.1 Análise da viabilidade econômica
Realizou-se uma análise de viabilidade econômica dos sistemas de
aproveitamento de água de chuva dimensionados. Esta análise teve com objetivo
determinar o período de retorno dos gastos com a implantação dos sistemas de
aproveitamento de água de chuva, ou seja, determinou-se o período de retorno do
investimento.
Para realizar a análise de viabilidade econômica do sistema foram
contabilizados os custos de material.
Para o cálculo do valor da economia de água proporcionada pelo sistema de
água de chuva, utilizou-se a tarifa de água cobrada pela COSANPA para residência
padrão, com consumo acima de 30 m³/mês, que é de R$ 3,02 (três reais e dois
centavos) por m³ de água.
Para o cálculo do período de retorno do investimento utilizou-se a equação
abaixo para gerar o retorno financeiro (Rf).
Analisando o orçamento que se encontra no anexo, podemos comparar e
obter a diferença de custo do projeto convencional para o sustentável de R$
1831,41, como se encontra abaixo:
Tabela14 - Diferença de Custo
TOTAL CONVENIONAL
TOTAL SUSTENTÁVEL
4725,05
6556,46
DIF. DE CUSTO
1831,41
Fonte: Autores.
130
Sendo assim podemos achar o retorno financeiro do investimento sustentável
pela formula abaixo:
Onde:
Rf é o retorno financeiro em Reais;
Ec é a economia de custo sustentável em Reais;
Para se encontrar em anos então necessitamos do coeficiente 12.
≃ 4 anos e 4 meses
O sistema seria pago em 4 anos e 4 meses.
131
5. MEMORIAL DE CÁLCULO ELÉTRICO
Dados adotados necessários para dimensionar um sistema fotovoltaico Sistemas Conectados à Rede (Grid Tie).
 Consumo mensal em kWh
 Voltagem (110 v, 220 v, etc.)
 Tipo de sistema (mono ou trifásico)
 Local da instalação (Cidade - UF)
As diretrizes usadas para o calculo da demanda estimada de consumo de uma
residência em KWH, são feitas como mostra a seguir.

TELEVISÃO DE 42” LCD.
Consumo – 300 w.
Dias de uso no mês – 30 dias.
Horas de uso por dia – 5 horas.
Consumo mensal:300w x 30 dd x 5 h = 45000 wh = 45 kwh.

CHUVEIRO ELÉTRICO
Consumo-4.200w.
Dias de uso no mês-30 dias.
Hora de uso por dia -10 minutos por banho.
(10 min/60min = 0,1666666666 horas).
Consumo mensal de 1 pessoa:4.200 x 30 dd x 0,1666666666 = 21.000 wh = 21 kwh.

AR CONDICIONADO DE 12.000 BTUS (SPLIT)
Consumo – 1270 w.
Dias de uso no mês é de: 30 dias.
Horas de uso por dia – 8 horas.
Então consumo mês é de: 1.270w x 30dd x 8h x(0,4655)= 141.884wh = 141,884kwh.
Obs. Este fator de demanda é quando o compressor do ar condicionador não
trabalha o tempo todo, pois ao atingir a temperatura desejada, o compressor desliga
e somente o ventilador funciona.
132
Os dados adotados necessários para dimensionar um sistema fotovoltaico Sistemas conectados à rede (Grid Tie), solicitados pela empresa Neosalarenergia
para se obter o orçamento foram: Consumo mensal em KWh (Tabela 15),
Distribuidora (CELPA), Localização, tarifa com imposto (Celpa), rede(110 v, 220 v),
tipo de sistema (trifásico), local da instalação (Cidade - UF), inclinação, azimute, e
consumo desejado (%), ver tabela 16.

Demanda do projeto elétrico (ver projeto – Anexo Vol. 2).
Tabela 15 – Demanda projeto elétrico convencional
DEMANDA EM KWH DA RESIDENCIA PROPOSTA – PROJETO ELÉTRICO
CONVÊNCIONAL
EQUIPAMENTOS
Split de 12 KBTUS
Split de 18 KBTUS
Aparelho de som
Batedeira de bolo
Cafeteira elétrica
Chuveiro elétrico
Computador e impressora
Espremedor de frutas
Fogão normal
Exaustor de fogão
Ferro elétrico
Micro ondas
Freezer
Geladeira de 2 portas frosfree
Grill
Maquina de lavar roupa
Liquidificador
Multiprocessador
Secador de cabelo
TV 42 ' LCD
Vídeo game
DVD
Lâmpada incandescente
Lâmpada incandescente
CONSUMO
FATOR
quant DIAS HORAS
(W)
DEMANDA
1270
1960
150
120
600
4200
450
150
60
170
1000
1200
200
200
900
500
300
420
1000
300
20
40
60
100
1
1
3
1
1
2
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
3
3
2
1
11
9
30
30
5
8
30
30
30
20
30
30
12
30
30
30
10
12
15
20
30
30
20
8
30
30
8
8
0,5
0,5
1
0,16666
4
0,16666
0,08333
4
1
0,33332
10
11,67
0,5
1
0,24999
1
0,16666
5
4
2
5
5
0,4655
0,4655
3
2
TOTAL
DEMANDA
(KWH)
141,88
218,97
1,125
0,48
18,00
63,00
162,00
0,50
0,15
20,40
12,00
12,00
60,00
70,02
4,50
6,00
1,12
8,40
10,00
135,00
1,60
0,64
99,00
135,00
1181,79
133
a) Dados para o dimensionamento de Sistema Fotovoltaico Integrado à Rede
Elétrica (Grid-Tie). Ver tabela 16
Tabela 16 – Dados para o dimensionamento do sistema fotovoltaico.
DADOS DA INSTALAÇÃO
CIDADE:
BELEM / PA
DISTRIBUIDORA:
CELPA (Centrais Elétricas do Pará S/A.
LOCALIZAÇÃO:
Lat 1,456 S / Long 48,504 O / Alt 10m
TARIFA MÉDIA:
R$ 0,45 /kWh
CONSUMO MÉDIO:
REDE:
1.182 kWh/mês
127V / 220V
14.184 kWh/ano
CONFIGURAÇÃO DO SISTEMA
POTÊNCIA INSTALADA:
4,32 Kwp
INCLINAÇÃO:
10˚
PAINÉIS:
18x Painel Solar Fotovoltaico Yingli YL240P 29b (240Wp)
AZIMUTE:
INVERSORES:
180° (N)
1x Inversor SMA Sunny Boy SB 3300
EFICIÊNCIA ESTIMADA:
79,30%
PRODUÇÃO MÉDIA:
COBERTURA SOLAR:
EQUIPAMENTOS
547 Kwh/mês
46,30%
PAINEL:
Painel Solar Fotovoltaico Yingli YL240P 29b (240wp)
TOLERÂNCIA:
0/+5 w
POTÊNCIA:
240 Wp
EFICIÊNCIA CÉLULA:
PESO:
16,20%
19,1 Kg
EFICIÊNCIA PAINEL:
14,70%
DIMENSÕES:
Vm (V):
TIPO:
Im (A):
1.650x990x40mm
29,5 V
Policristalino
8,14 A
GARANTIA:
10 anos contra defeito de fabricação e 25 anos contra perda de 20% da
produção de energia
INVERSOR:
EFIC. MAX/EUR:
MAX POT CC:
Inversor SMA Sunny Boy SB 3300
95,2%/94,4%
3.820 W
V MAX/MIN/START:
MAX POT CA:
V MAX/MIN MPPT:
PESO:
V NOM CA:
500/200/250 Vcc
3.300 VA
200/400 Vcc
38 Kg
180 - 265 V
DIMENSÕES:
450x352x236mm
FREQUÊNCIA:
50/60
GARANTIA:
05 anos contra defeito de fabricação. Vida útil estimada de 10 a 15 anos
6.563 Kwh/ano
134
B) Orçamento do Sistema Fotovoltaico Grid-Tie.
Itens inclusos e não inclusos nesta proposta:

Painéis Fotovoltaicos: 18x Painel Solar Fotovoltaico Yingli YL240P 29b
(240wp)

Inversores: 1x Inversor SMA Sunny Boy SB 3300

Suporte para fixação dos painéis

Material elétrico necessário para instalação do sistema

Serviço de instalação do sistema

Projeto elétrico e regularização do sistema junto à distribuidora de energia

Impostos Inclusos. Valores em R$, sujeitos a variações do Dólar (Sempre
confirme os valores no momento de fechar o pedido).
Suporte dos painéis
Incluso nos valores dos suportes:

Perfis em alumínio reforçado (estrutura sem inclinação, para utilização em
telhado já inclinado)

Grampos para prender os painéis
Não incluso:

Estrutura para fixação no solo ou com inclinação para instalação em
superfícies planas (lajes ou telhado sem inclinação)
Material elétrico de instalação
Incluso nos valores de material elétrico de instalação

Cabos até 30 metros de distância das placas até os inversores. Cabos até 30
metros de distância dos inversores até o relógio medidor

DPS, Disjuntores AC e CC, Chave Seccionadora CC, Dispositivo de
Seccionamento Visível (DSV)

Conectores, eletrodutos, parafusos, miscelâneas de instalação.
Não está incluso:

Material adicional, não previsto previamente nas normas da ANEEL e da
distribuidora de energia (servindo como base a norma da Eletropaulo).
135
Serviço de instalação.
Incluso no valor da mão de obra:

Incluso nos valores de mão de obra de instalação deslocamento até 100 km
de São Paulo/SP
Não está incluso:

Deslocamento acima de 100 km, passagens aéreas, estadias e transporte
dos materiais.
Deslocamentos e Estadia:

Passando de 100 km será cobrado R$1,20/km rodado. Passando de 300 km,
o deslocamento será aéreo.

Será cobrado R$120,00 por dia e por pessoa para cobrir as despesas de
estadia da equipe de instalação.
EQUIPAMENTOS
(Painéis
Fotovoltaicos,
Inversores,
Sistema
de
Monitoramento).

Prazo de entrega: painéis disponíveis em estoque (São Paulo/SP). A entrega
dos equipamentos é coordenada com o cronograma de projeto e instalação

Grandes projetos demandam importação com prazo médio de 75 dias

O modelo e marca dos equipamentos podem ter variações, sempre em
comum acordo com o cliente.

Os preços não incluem frete desde o Armazém (São Paulo/SP) até o local de
instalação (a menos que esteja especificado na proposta).
Projeto e regularização junto à distribuidora

Valores não incluem deslocamento e estadia, se necessários.
Condições de pagamento

Equipamentos: 1/3 de sinal, 1/3 na entrega, 1/3 em 30 dias

Instalação e Projeto: 1/2 antes do início e 1/2 após a conclusão
Generalidades

Este orçamento tem validade de 10 dias
136
VALOR DA PROPOSTA.
DESCRIÇÃO: 01 Gerador Fotovoltaico 4,3 kWp ¹
Valor total - R$ 47.235,00
Subtotal - R$ 47.235,00
FRETE – Consultar
Total - R$ 47.235,00
5.5.1 Analise geral de viabilidade: Custo/beneficio para os dois projetos
elétrico.
Com a finalidade de realizar o orçamento para da implementação do projeto elétrico
proposto (ver anexo Vol.2), obteve-se o quantitativo de material, retirados do projeto,
e seus valores foram orçados utilizando a tabela do SEOP e orçamento enviado pelo
Centro Elétrico via e-mail (loja local), conforme orçamento em anexos. Optando-se
assim pelo mais barato sem perder a qualidade dos materiais. De posse dos valores
dos custos dos materiais básicos(ver orçamento em anexo),somando ao custo do
sistema Grid-Tie (ver orçamento em anexo) e mão de obra. Pôde-se fazer o
comparativo dos dois projetos (convencional e do com Sistema Grid - Tie). Ver
tabela 17.
Tabela 17 – Comparativo de custo dos projetos convencional e sistema Grid-Tie.
Dados
Projeto
Material
(convenciona)
1
Mão de Obra
Placas e
inversor
2
Outros
Total
Diferença
Comparação de valores
Custo projeto
Convencional
R$ 3.460,00
Custo projeto com
Sistema Grid-Tie
R$ 3.460,00
R$ 8.532,98
R$ 8.540,00
R$ 8.532,98
R$ 8.540,00
R$ 47.235,00
R$ 11.808,75
R$ 20.532,98
R$ 79.576,73
R$ 59.043,75
pagos a Concessionaria de Energia por mês
comparando os dois sistemas. (ver tabela 18)
1
Valor de mão de obra para o projeto convencional
Valor acrescido de percentual de 25% sobre o valor final do orçamento apresentado pela empresa
fornecedora das placas e inversor, tal acréscimo corresponde à contratação da mão de obra
especializada, suportes para instalação do sistema de energia solar fotovoltaico e gasto em geral não
inclusos no orçamento, garantindo também uma pequena margem de erro nos preços dos
equipamentos. Segundo Teixeira et. al. 2011.
2
137
Tabela 18 – Dados para análise.
DADOS PARAANÁLISE
Tipo de Fornecimento
Voltagem de Fornecimento
Desejado de energia (%)
Consumo médio mensal (KWh)
Produção pela placa (KWh)
Tarifa c/ imposto (R$)
Valor mensal pago a Celpa convencional (R$)
Valor mensal economizado pela placa
Valor mensal a pagar para Celpa por mês (R$/Mês)
CELPA
Trifásico
127V/220V
100
1182
Grid-Tie
Trifásico
127V/220V
46,3
R$ 0,54
R$ 638,28
547
R$ 0,54
R$ 295,38
R$ 342,90
Analise de retorno para implementação do sistema Grid-Tie. (ver tabela19).
Tabela 19 – Retorno do investimento (ano)
Custo (R$)
Economia
mês (R$)
Economia
ano (R$)
Retorno do
investimento (ano)
59.043,75
295,38
3.544,56
17 anos
Após a análise nos custo para se obter o Sistema Grid-Tie, chegou-se a
conclusão que apesar do sistema apresentar eficiência em relação a economia de
energia, seu investimento inicial é consideravelmente alto para uma residência, uma
vez que a finalidade em diminuir o valor do custo mensal de energia não se mostrou
expressivo, e que o retorno para tal investimento levaria 17 anos, o que inviabiliza o
projeto.
Mesmo levando em consideração que as placas possuem a garantia de 10
anos contra defeito de fabricação e 25 anos contra perda de energia, e analisando o
custo unitário de cada placa, onde seu valor constava a importância de R$999,00
(ver figura 66), e multiplicado pelo quantitativo de 18 painéis, teríamos então o valor
de R$17.982,00. Fazendo a mesma analise para o inversor, que possui a garantia
de 5 anos e vida útil estimada de 10 a 15 anos, temos o seu valor de $ 9.899,00 (ver
figura 67), onde o tempo da garantia (5 anos) é bem menor que o tempo da
recuperação do investimento (17 anos).
Figura 66 – valor do painel solar orçado na proposta
138
Fonte: Loja virtual Neosolarenergia
Figura 67 – valor do Inveror orçado na proposta
Fonte: Loja virtual Neosolarenergia
Assim, levando em consideração o exposto acima, hoje a indicação mais
viável para reduzir os custos desta residência, seria o uso de produtos que
apresentam baixo consumo de energia, como a utilização de lâmpadas LED,
aparelhos de ar condicionado Inverter, sistema de Boiler para aquecimento de água,
equipamentos e eletrodomésticos com selo PROCEL e os recursos arquitetônicos
como o aproveitamento de iluminação e ventilação natural.
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
139
Diante o exposto ao longo do trabalho, vimos que pensar inicialmente na
concepção do empreendimento, para se reduzir o impacto ambiental da construção
civil não é uma tarefa simples e exige ação em diversos tópicos de forma combinada
e simultânea, desde a etapa mais preliminar possível, adotando requisitos
relacionados ao uso da energia, ao uso da água, qualidade do ar interno e
especificação de materiais, entre outros.
Projetistas e construtores, contam com auxilio importante de ferramentas para
avaliação da sustentabilidade de um projeto, que incluam requisitos ambientais,
sociais e econômicos, uma vez que se tornam um guia de orientação na escolha de
alternativas construtivas e tecnológicas de menor impacto ao meio-ambiente. Pensar
em projetos de forma coerente com o ambiente em que estão inseridos possibilita
menor consumo de recursos com menores custos de manutenção tanto em termos
de energia, uso da água e materiais.
Além de contribuir para a redução do impacto ao meio ambiente, a
sustentabilidade nas edificações, promove o bem estar social e aumento da
produtividade dos usuários. Mas as melhorias incontestáveis que estas alternativas
tecnológicas resultam, é imprescindível que haja uma reeducação da população,
atentando sobre as mudanças climáticas que vêm ocorrendo e o futuro do planeta,
para que cada um contribua fazendo a sua parte com consciência ecológica.
CONCLUSÃO
140
A
necessidade
de
percorrer
novas
respostas
arquitetônicas
mais
concordantes com as tecnologias disponíveis e com a ideia de se fazer uso dos
recursos naturais na edificação. Junto à necessidade de especialistas nessas áreas,
é inquestionável tanto quanto maior for à complexidade da obra arquitetônica a ser
planejada.
Assim, a eficiência energética e a racionalização do uso da água potável, são
variáveis tão importantes quanto os conceitos estéticos, formais, funcionais,
estruturais, econômicos, sociais e tantos outros participantes do universo da
arquitetura e concepção de projeto.
Esse trabalho reuniu conceitos que preenchem algumas das lacunas
existentes sobre o assunto. As ideias aqui discutidas foram e são premissas básicas
para qualquer projeto, e devem ser levadas em consideração desde o princípio do
estudo. São condicionantes que vêm dar ao projeto de arquitetura e aos projetos
complementares, mais sentido e maior qualidade, reduzindo parcialmente os custos
com energia elétrica e abastecimento de água, e o impacto ambiental.
É importante explorar características favoráveis na arquitetura, na engenharia
e a integração de tecnologias, seja em construção, no uso da energia, na captação
de água, aliada ao conhecimento e conscientização de todos os projetistas e
usuários, favorecendo assim o projeto.
A busca por usar o sol como fonte de produzir energia, e das águas pluviais
para o consumo consciente, com intuído da redução do valor pago mensalmente as
concessionárias foi de fato comprovado. Aliado a esses sistemas o uso de diretrizes
construtivas, e equipamentos tecnologicamente pensados para tais fins.
O sistema proposto de captação da água da chuva é um sistema
relativamente simples, e apresentou resultados satisfatórios, por não ser um
investimento de alto custo, onde para esta residência encontrou-se uma diferença
pequena em relação ao projeto convencional no valor de R$2000 reais, além do
abatimento na conta de água e esgoto, que faz com que o empreendimento seja
viável em curto prazo.
O sistema de captação de chuva é um grande aliado para locais onde a
escassez de água é abundante, ou a captação para um grande empreendimento, o
que torna o investimento bastante atrativo. Em casos que necessitam a utilização de
141
sistemas mais complexos para a captação de água da chuva, como o uso de
bombas, filtros e cisternas acreditamos que este empreendimento se torna mais
caro, sendo que o retorno financeiro aumentaria, tornando o empreendimento menos
viável e seu retorno em longo prazo, caso seja uma residência.
Em relação ao Sistema fotovoltaico, mesmo reconhecendo as vantagens
naturais do Brasil para a adoção desse tipo de geração elétrica, como a alta
incidência de luz solar ao longo de todo o ano em vários Estados e possuindo uma
das maiores reservas de quartzo para produção de silício grau solar, (matéria-prima
dos coletores solares). No presente estudo coprovou-se que os sistema fotovoltaico
conectado à redepode ser rentáveldesde que haja políticas púplicas que incentivem
a utilização dos mesmos, fazendo com que o preço seja acessivel a todos, mediante
as vantagens acima citadas. Isso é observado em paises desenvolvidos, como
Estados Unidos, Alemanha, Espanha e Japão. Os incentivos dados pelos governos
desses países colaboram com o avanço e o crescimento da indústria voltada a essa
tecnologia.No entanto o Brasil apresenta um levado potencial de aproveitameno da
energia solar, porém poucas medidas foram tomadas a fim de incentivar a inseção
da energia solar fotovoltaica no país.
Comparando o projeto elétrico convencional e o projeto elétrico com o sistema
Grid-Tie em relação à economia do consumo de energia mensal para esta
residência, o sistema atendeu de maneira eficiente, porém após a analise sobre os
custos iniciais para sua implementação, constatou-se que para uma residência
torna-se inviável, pois tais investimentos seriam recuperados após 17 anos sobre a
economia na conta mensal, fato esse que inviabiliza o projeto. O recomendável para
redução na conta de energia para essa residência seria o uso de produtos,
equipamentos e eletrodomésticos que apresentem baixo consumo de energia,
mesmo que esses equipamentos tenham um preço diferenciado no mercado, o
retorno deste investimento seria bem mais rápido, e após a recuperação do
investimento o consumidor passaria a usufruir das vantagens que tais equipamentos
oferecem e sua manutenção ou reposição seria economicamente mais viável
comparado ao sistema proposto.
Apesar da inviabilidade financeira do sistema fotovoltaico para a residência
proposta, deve-se ressaltar sua a grande importância quando avaliados sob o foco
da redução de impactos ambientais.
142
Acredita-se que adotar este sistema para uma indústria, shopping seria viável,
tais estabelecimentos poderiam ter uma economia maior e o prazo para o retorno do
investimento pudesse compensar, porém tais afirmações seria preciso outro
trabalho.
Garantir que a utilização dos recursos naturais seja feita de forma apropriada,
de acordo com os pressupostos fundamentais do desenvolvimento sustentável, é um
desafio. Em um país que se destaca pela marcada interação com o meio ambiente
luta para garantir que o uso desta herança natural seja feito de forma racional, em
atenção à geração atual e futura, visando à completa realização das potencialidades
do homem, seu bem-estar e harmonia com a natureza.
Assim, projetar não deve ser apenas uma questão de organizar o material de
tal modo que seu potencial seja inteiramente explorado, e os profissionais
integrados, (arquitetos, engenheiros, técnico etc.), devam fazer o que é esperado
deles por pessoas diferentes, em situações diferentes, e em épocas diferentes.
Em tudo que formos construir, devemos tentar não só ir ao encontro das
exigências da função sentido estrito, mas também fazer com que o objeto construído
possa cumprir mais deum propósito, que possa representar tantos papéis quanto
possível em beneficio dos diversos usuários individuais.
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Anexo
Vol. 2
Projeto Arquitetônico
Projetos complementares
Elétrico e Hidro sanitário
Anexo
Orçamentos
Materiais e mão de obra
Orçamento Hidráulico Convencional do projeto proposto
Unid.
Descrição dos Produtos
Quant.
SEOP
Tubo
Telha
Valor Unitário
SEOP
Tubo
Telha
Valor Total
Alimentação - Ferro maleável classe 10
UN.
Colar de tomada de fºfº1"
1
35,00
32,00
35,00
32,00
Alimentação - Metais
UN.
Registro de esfera 1"
1
56,40
25,45
56,40
25,45
UN.
Registro de gaveta bruto ABNT
3
37,80
34,10
113,40
102,3
1
4,82
3,73
4,82
3,73
0,28
9,76
60,15
2,73
16,84
Alimentação - PVC rígido roscável
UN.
Curva 90 c/ rosca 1"
UN.
Tubos 1"
UN.
1
17,10
12,20
17,1
12,20
UN.
Alimentação - PVC rígido soldável
Adaptsold. longo c/ flange p/cx. d' agua 32
mm - 1"
Adaptsold.curto c/bolsa-rosca p registro 32
mm - 1"
7
3,05
1,05
21,35
7,35
UN.
Joelho 45 soldável 32 mm
2
6,04
2,35
12,08
4,70
UN.
Joelho 90º soldável 32 mm
M
Tubos 32 mm
UN.
União soldável 32 mm
8
4,91
1,29
39,28
10,32
22,88
9,76
29,08
223,31
665,35
2
10,97
7,49
21,94
14,98
Água fria - Aparelho
UN.
Chuveiro 25mm x 3/4"
3
13,17
13,50
39,51
40,50
UN.
Máquina de Lavar Roupa 25mm x 3/4"
1
96,41
44,00
96,41
44,00
UN.
Torneira Jardim 25 mm - 1/2''
2
30,90
20,60
61,80
41,20
UN.
Torneira de Pia de Cozinha 25mm - 3/4"
2
59,41
42,20
118,82
84,40
UN.
Torneira de Tanque de Lavar 25mmx 3/4"
1
44,31
63,90
44,31
63,90
UN.
Torneira de lavatório 25 mm - 1/2"
4
75,41
30,65
301,64
122,60
UN.
Vaso Sanitário c/ cx. Acoplada 1/2"
4
351,42
245,00
1405,7
980,00
Água fria - Metais
UN.
Registro de gaveta bruto ABNT 1"
2
37,80
34,10
75,60
68,20
UN.
Registro de gaveta bruto ABNT 3/4"
7
28,90
24,10
202,30
168,70
UN.
Registro de pressão c/ canopla cromada3/4"
2
77,80
69,30
155,60
138,60
Bolsa de ligação p/ vaso sanitário 1.1/2"
Engate flexível cobre cromado com canopla
1/2 - 30cm
4
4,16
2,15
16,64
8,60
4
9,90
10,10
39,60
40,40
UN.
Engate flexível plástico 1/2 - 30cm
Água fria - PVC misto soldável
6
4,53
1,90
27,18
11,40
UN.
Joelho de reduçãosold.c/ rosca 25mm - 1/2"
4
1,96
1,16
7,84
4,64
UN.
Luva soldável c/ rosca 25 mm -3/4"
2
1,54
0,89
3,08
1,78
Água fria - PVC Acessórios
UN.
UN.
4
17,10
10,85
68,4
43,4
16
2,41
0,55
38,56
8,80
4
3,05
3,00
12,20
12,00
UN.
Água fria - PVC rígido soldável
Adaptsold. c/ flange livre p/ cx. d´água 32
mm - 1"
Adaptsold.curto c/bolsa-rosca p registro 25
mm - 3/4"
Adaptsold.curto c/bolsa-rosca p registro 32
mm - 1"
Bucha de redução sold. Curta 32 mm - 25
mm
3
2,78
0,55
8,34
1,65
UN.
Joelho 45 soldável 25 mm
1
4,60
0,91
4,60
0,91
UN.
Joelho 45 soldável 32 mm
2
6,04
2,35
12,08
4,70
UN.
Joelho 90º soldável 25 mm
14
3,97
1,10
55,58
15,4
UN.
6
4,91
1,29
29,46
7,74
M
Joelho 90º soldável 32 mm
Joelho de redução 90 soldável 32 mm - 25
mm
1
5,73
2,03
5,73
2,03
M
Tubos 25 mm
40,89
6,24
14,39
255,15
588,41
M
Tubos 32 mm
19,72
9,76
29,08
192,47
573,46
UN.
Tubos 40 mm
0,18
13,83
50,68
2,49
9,12
UN.
Tê90 soldável 25 mm
9
4,01
0,84
36,09
7,56
UN.
Tê90 soldável 32 mm
4
5,30
2,08
21,20
8,32
UN.
Tê de redução 90 soldável 32 mm - 25 mm
2
7,80
3,64
15,60
7,28
UN.
União soldável 25 mm
6
5,94
4,25
35,64
25,50
UN.
União soldável 32 mm
Água fria - PVC soldável azul c/ bucha
latão
Joelho 90º soldável combucha de latão 25
mm - 3/4"
Joelho de redução 90º soldável c/ bucha de
latão25 mm- 1/2"
2
10,97
7,49
21,94
14,98
7
3,97
4,48
27,79
31,36
6
4,91
3,86
29,46
23,16
1
708,85
700,00
708,85
700
4725,05
4799,92
UN.
UN.
UN.
UN.
UN.
Reservatório
UN.
Reservatório em fibra de vidro 1500 L
TOTAL
Orçamento Hidráulico Sustentável do projeto proposto
Unid.
Descrição dos Produtos
Quant.
SEOP
Tubo
Telha
Valor Unitário
SEOP
Tubo
Telha
Valor Total
Alimentação - Ferro maleável classe 10
UN.
Colar de tomada de fºfº1"
1
35,00
32,00
35,00
32,00
Alimentação - Metais
UN.
Registro de esfera 1"
1
56,4
25,45
56,40
25,45
UN.
Registro de gaveta bruto ABNT 1"
3
37,8
34,10
113,40
102,30
Alimentação - PVC rígido roscável
UN.
Curva 90 c/ rosca 1"
UN.
Tubos 1"
1
4,82
3,73
4,82
3,73
0,28
9,76
60,15
2,7328
16,842
1
17,1
12,20
17,10
12,20
UN.
Alimentação - PVC rígido soldável
Adaptsold. longo c/ flange p/cx. d' agua 32
mm - 1"
Adaptsold.curto c/bolsa-rosca p registro 32
mm - 1"
UN.
7
3,05
1,05
21,35
7,35
UN.
Joelho 90º soldável 32 mm
10
4,91
1,29
49,10
12,90
M
Tubos 32 mm
20,26
9,76
29,08
197,738
589,161
UN.
União soldável 32 mm
2
10,97
7,49
21,94
14,98
Água fria - Aparelho
UN.
Chuveiro 25mm x 3/4"
3
13,17
13,50
39,51
40,50
UN.
Máquina de Lavar Roupa 25mm x 3/4"
1
96,41
44,00
96,41
44,00
UN.
Torneira Jardim 25 mm - 1/2''
2
30,90
20,60
61,80
41,20
UN.
Torneira de Pia de Cozinha 25mm - 3/4"
2
59,41
42,20
118,82
84,40
UN.
Torneira de Tanque de Lavar 25mmx 3/4"
1
44,31
63,90
44,31
63,90
UN.
Torneira de lavatório 25 mm - 1/2"
4
75,41
30,65
301,64
122,60
UN.
Vaso Sanitário c/ cx. Acoplada 1/2"
4
351,42
245,00
1405,68
980,00
Água fria - Metais
UN.
Registro de gaveta bruto ABNT 1"
3
37,8
34,10
113,40
102,30
UN.
Registro de gaveta bruto ABNT 3/4"
12
28,9
24,10
346,80
289,20
UN.
Registro de pressão c/ canopla cromada 3/4"
Água fria - PVC Acessórios
3
77,8
69,30
233,40
207,90
UN.
4
4,16
2,15
16,64
8,60
UN.
Bolsa de ligação p/ vaso sanitário 1.1/2"
Engate flexível cobre cromado com canopla
1/2 - 30cm
4
9,9
10,10
39,60
40,40
UN.
Engate flexível plástico 1/2 - 30cm
6
4,53
1,90
27,18
11,40
UN.
Água fria - PVC misto soldável
Joelho de redução soldável c/ rosca 25 mm 1/2"
4
1,96
1,16
7,84
4,64
UN.
Luva soldável c/ rosca 25 mm -3/4"
3
1,54
0,89
4,62
2,67
UN.
Água fria - PVC rígido soldável
Adaptsold. c/ flange livre p/ cx. d´água 25 mm
- 3/4"
1
9,65
5,50
9,65
5,5
UN.
Adaptsold. c/ flange livre p/ cx. d´água 32 mm
- 1"
Adaptsold.curto c/bolsa-rosca p registro 25
mm - 3/4"
Adaptsold.curto c/bolsa-rosca p registro 32
mm - 1"
Bucha de redução sold. Curta 32 mm - 25
mm
1
2,78
0,55
2,78
0,55
UN.
Joelho 45 soldável 25 mm
5
4,6
0,91
23,00
4,55
UN.
Joelho 45 soldável 32 mm
2
6,04
2,35
12,08
4,70
UN.
Joelho 90º soldável 25 mm
32
3,97
1,10
127,04
35,2
UN.
12
4,91
1,29
58,92
15,48
M
Joelho 90º soldável 32 mm
Joelho de redução 90 soldável 32 mm - 25
mm
1
5,73
2,03
5,73
2,03
UN.
Luva de redução soldável 32 mm - 25 mm
1
1,90
1,70
1,90
1,70
M
Tubos 25 mm
100,86
6,24
14,39
629,37
1451,38
M
Tubos 32 mm
27,18
9,76
29,08
265,28
790,39
UN.
Tê90 soldável 25 mm
9
4,01
0,84
36,09
7,56
UN.
Tê90 soldável 32 mm
4
5,3
2,08
21,20
8,32
UN.
Tê de redução 90 soldável 32 mm - 25 mm
2
7,8
3,64
15,60
7,28
UN.
União soldável 25 mm
11
5,94
4,25
65,34
46,75
UN.
União soldável 32 mm
Água fria - PVC soldável azul c/ bucha
latão
Joelho 90º soldável combucha de latão 25
mm - 3/4"
Joelho de redução 90º soldável com bucha
de latão 25 mm- 1/2"
1
10,97
7,49
10,97
7,49
7
3,97
4,48
27,79
31,36
6
4,91
3,86
29,46
23,16
UN.
UN.
UN.
UN.
UN.
14
17,1
10,85
239,4
151,9
27
2,41
0,55
65,07
14,85
6
3,05
3,00
18,30
18,00
Reservátorios
UN.
Reservatório em fibra de vidro 200 L
1
228
200,00
228,00
200,00
UN.
Reservatório em fibra de vidro 1000 L
1
577,42
520,00
577,42
520,00
UN.
Reservatório em fibra de vidro 1500 L
1
708,85
700,00
708,85
700,00
6556,46
6908,77
TOTAL
Orçamento de material elétrico - Projeto Convencional.
Levantamento do valor de material elétrico - Projeto Elétrico Convencional
SEOP
ITEN
1
2
3
4
5
6
MATERIAL
Und QUANT
CENTRO ELETRICO
VALOR
TOTAL ($)
Unit. ($)
VALOR
Unit. ($)
TOTAL ($)
CAIXA DE PASSAGEM
Caixa plástica 4"x2"
Caixa plástica 4"x4"
TOMADAS E INTERRUPTORES
Tomada simples 2P+T 10A- 250v(s/fiação)
Tomada Dupla 2P+T 10A - 250v (s/ fiação)
Interruptor simples 10A- 250v
Interruptor Duplo 10A- 250v
Interruptor Triplo 10A - 250v
Interruptor Paralelo 10 - 250v
Interruptor Paralelo + simples 10A - 250v
Interruptor Simples 15A - 250v
ELETRODUTO
Ud
Ud
81
41
0,83
2,75
67,23
112,75
1,22
2,07
98,82
84,87
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
41
8
4
7
2
1
1
1
13,01
22,30
8,20
16,25
24,34
11,94
20,76
11,94
533,41
178,40
32,80
113,75
48,68
11,94
20,76
11,94
8,91
17,07
6,71
13,84
19,16
8,13
33,34
33,34
365,31
136,56
26,84
96,88
38,32
8,13
33,34
33,34
ConduiteflexivelTigreflex laranja ᶲ3/4''
ConduiteflexivelTigreflex laranja ᶲ 1''
EletrodutoRigidoPvc ᶲ 2'' x 3m
Curva Pvc ᶲ 2'' x 90°
Luva Pvc ᶲ 2''
EletrodutoPvc ᶲ 1'/2'' x 3m
Luva Pvc ᶲ 1 1/2''
CONDUTORES
Cabo de Cobre isolado 7500 de # 2,5 m²
Cabo de Cobre isolado 7500 de # 4m²
Cabo de Cobre isolado 7500 de # 16 m²
Cabo de Cobre nú 7500 de # 16 m²
Cabo de Cobre isolado 1 Kv # 25 m²
Cabo de Cobre isolado 1 Kv # 35 m²
PROTEÇÃO (DIN)
Dijuntor Termomagnético 3P-100A
Dijuntor Termomagnético 3P-70A
Dijuntor Termomagnético 1P-16A
Dijuntor Termomagnético 1P-20A
Dijuntor Termomagnético 2P-16A
Varistor 1P - 175v - 8Ka
DR 2P - 32 A - 250V - 30MA
QUADROS
M
M
VR
Ud
Ud
Ud
Ud
250
80
8
3
11
2
1
4,37
5,82
24,60
13,97
4,67
19,61
3,40
1092,50
465,60
196,80
41,91
51,37
39,22
3,40
2,01
2,87
19,69
5,93
3,18
15,98
1,97
502,50
229,60
157,52
17,79
34,98
31,96
1,97
M
M
M
M
M
M
2000
65
14
10
27
81
2,92
3,77
9,63
9,61
14,64
19,81
5840,00
245,05
134,82
96,10
395,28
1604,61
0,89
1,45
5,93
5,88
10,00
13,36
1780,00
94,25
83,02
58,80
270,00
1082,16
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
1
2
11
12
1
8
2
152,01
50,31
10,80
10,80
40,21
33,31
95,71
152,01
100,62
118,80
129,60
40,21
266,48
191,42
100,66
58,79
4,27
4,27
17,61
26,21
79,75
100,66
117,58
46,97
51,24
17,61
209,68
159,50
Quadro de Distribuição, com porta e contra
porta, barramento e cobrepara 96A - 3F+N+T,
para 24
7
8
ILUMINAÇÃO
Drops (plafon) leitoso médio
Lâmpadaincand. 60W -120V
Lâmpadaincand. 100W -120V
DIVERSOS
Fita isol. Scotch n° 33
Fita isol. Scotch n° 23
Abraçadeira plástica de 20 cm
Anilha Numerada para # 4m² de: 0
Anilha Numerada para # 4m² de: 1
Anilha Numerada para # 4m² de: 2
Anilha Numerada para # 4m² de: 3
Anilha Numerada para # 4m² de: 4
Anilha Numerada para # 4m² de: 5
Anilha Numerada para # 4m² de: 6
Anilha Numerada para # 4m² de: 7
Anilha Numerada para # 4m² de: 8
Anilha Numerada para # 4m² de: 9
Terminal Olhal pressão # 72,5m²
Terminal Olhal pressão # 4 m²
Terminal de latãopressão # 10m²
Terminal de latãopressão # 16m²
Terminal de latãopressão # 25m²
Solda exotérmica
Ud
2
313,55
627,10
275,62
551,24
Ud
Ud
Ud
40
22
18
58,74
4,89
4,89
2349,60
107,58
88,02
40,00
1,43
1,71
1600,00
31,46
30,78
RL
RL
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
Ud
6
2
20
19
4
2
2
2
2
2
2
2
2
54
6
1
2
1
1
13,60
15,25
0,06
0,30
0,30
0,30
0,30
0,30
0,30
0,30
0,30
0,30
0,30
0,25
0,35
1,95
2,24
1,98
16,72
81,60
30,50
1,20
5,70
1,20
0,60
0,60
0,60
0,60
0,60
0,60
0,60
0,60
13,50
2,10
1,95
4,48
1,98
16,72
10,13
11,58
0,05
0,20
0,20
0,20
0,20
0,20
0,20
0,20
0,20
0,20
0,20
0,10
0,22
1,43
1,92
2,32
13,02
60,78
23,16
1,00
3,80
0,80
0,40
0,40
0,40
0,40
0,40
0,40
0,40
0,40
5,40
1,32
1,43
3,84
2,32
13,02
3
61,28
183,84
39,00
117,00
2
4
2,06
2,90
4,12
11,60
1,91
2,78
3,82
11,12
1
113,45
113,45
R$
15.988,50
97,29
97,29
R$
8.532,98
Haste de aço p/ aterramento5/8'' x 3000mm,
camada alta, 253 m
Bucha e arruela ᶲ 1 1/2''
Bucha e arruela ᶲ 2''
Ud
Par
Par
Caixa de medição polifásica
Ud
TOTAL
TOTAL