AVALIA£â€£’O DO CICLO DE VIDA ENERG£â€°TICO E ... AVALIA£â€£’O DO CICLO DE VIDA ENERG£â€°TICO E DESEMPENHO

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Text of AVALIA£â€£’O DO CICLO DE VIDA ENERG£â€°TICO E ......

  • UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO

    CENTRO TECNOLÓGICO

    PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

    JULIANA GRILLO DA SILVA MADEIRA

    DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

    AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA ENERGÉTICO E DESEMPENHO DA

    ENVOLTÓRIA MEDIANTE AÇÕES DE RETROFIT EM EDIFICAÇÃO

    PÚBLICA ESCOLAR

    VITÓRIA

    2019

  • JULIANA GRILLO DA SILVA MADEIRA

    AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA ENERGÉTICO E DESEMPENHO DA

    ENVOLTÓRIA MEDIANTE AÇÕES DE RETROFIT EM EDIFICAÇÃO

    PÚBLICA ESCOLAR

    Dissertação apresentada ao Programa de

    Pós-Graduação em Engenharia Civil do

    Centro Tecnológico da Universidade

    Federal do Espírito Santo, como requisito

    parcial para obtenção do título de Mestre

    em Engenharia Civil, na área de

    concentração Construção Civil.

    Orientador: Prof. Dr. Ing. João Luiz Calmon Nogueira da Gama

    VITÓRIA

    2019

  • Ficha catalográfica disponibilizada pelo Sistema Integrado de Bibliotecas - SIBI/UFES e elaborada pelo autor

    G859a Grillo da Silva Madeira, Juliana, 1975- GriAvaliação do ciclo de vida energético e desempenho da envoltória mediante ações de Retrofit em edificação pública escolar / Juliana Grillo da Silva Madeira. - 2019. Gri195 f. : il.

    GriOrientador: João Luiz Calmon Nogueira da Gama. GriDissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico.

    Gri1. Avaliação do ciclo de vida (ACV). 2. Avaliação do ciclo de vida energético (ACVE). 3. Retrofit. 4. Desempenho ambiental. 5. Desempenho térmico envoltória. 6. Sustentabilidade de edificações. I. Calmon Nogueira da Gama, João Luiz. II. Universidade Federal do Espírito Santo. Centro Tecnológico. III. Título.

    CDU: 624

  • A Humanidade precisa de sonhos para suportar a miséria.

    Oscar Niemayer

  • AGRADECIMENTOS

    A palavra que não sai da minha mente é superação. Não foi fácil conciliar trabalho,

    aulas, produção de artigos, a própria dissertação, afazeres domésticos, enfim... mas

    o aprendizado nesse processo não tem preço. O mestrado contribuiu sobretudo para

    a prática da paciência e para entender que tudo vem a seu tempo.

    Agradeço ao meu esposo e aos meus pais, companheiros nessa jornada, a quem

    dedico esse trabalho. Aos meus amigos que não me tiveram por perto durante todo

    esse tempo...

    Muita gratidão a amiga e companheira de LabesBIM, Thais Sartori, pela escuta e

    ajuda com o programa de simulação. À Fabrícia Rembisk pelo incentivo com tardes

    de estudo e generosidade na leitura do trabalho.

    Ao querido professor e orientador João Luiz Calmon, pela dedicação, palavras de

    conforto e puxões de orelha, quando necessário. Obrigada por acreditar que apesar

    do tempo de formada e fora do contato com a pesquisa acadêmica, eu teria

    potencial.

    Aos membros da banca por aceitarem participar da avaliação deste trabalho e por

    compartilhar seus conhecimentos nesta ocasião.

    Agradeço também a Secretaria de Educação, a Arquiteta Claudia Miller e a

    Engenheira Márcia Abreu, ambas da Prefeitura Municipal de Vitória, por

    compartilharem solicitamente dados projetuais e orçamentários tão necessários à

    pesquisa. Agradeço também a Renato Pedrotti, a quem conheci em fórum de

    discussão na internet pela disponibilidade em esclarecer dúvidas relativas à

    simulação, quando ninguém mais sabia e tudo parecia que não iria a frente.

    Aos professores do mestrado por partilharem o conhecimento com tanta dedicação.

    À Ingrid e ao Sidney, importantes nos processos burocráticos do mestrado.

    Enfim, agradeço sobretudo à Deus, por permitir que tudo isso fosse possível.

  • RESUMO

    As comunidades da Arquitetura, Engenharia e Construção vêm sendo motivadas a

    gerir os recursos das construções de modo mais eficiente. O apelo à

    sustentabilidade, a questão da escassez de recursos, a vida útil das edificações, a

    necessidade de reduzir custos de operação, as leis mais rígidas, e certa tendência

    ao reuso e a reciclagem de componentes, são responsáveis por tal postura. Como

    muitos dos impactos causados pela construção civil advém do consumo de energia

    das edificações e a fase de operação das mesmas representa o maior período e

    também o maior consumo energético do seu ciclo de vida, a metodologia de

    Avaliação do Ciclo de Vida Energético (ACVE) é essencial para demonstrar e

    quantificar tais impactos. Ao mesmo tempo, os processos de retrofit têm potenciais

    aplicações em edificações existentes, visto que reduzem os impactos causados pela

    construção de novas edificações, podendo ainda aumentar a eficiência operacional e

    energética através da incorporação de novas tecnologias e conceitos. O objetivo

    desta pesquisa consiste em avaliar o desempenho da envoltória e ciclo de vida

    energético de edificação pública escolar, mediante ações de retrofit. Para a

    demonstração dos resultados, foi selecionado como modelo um CMEI padrão do

    Município de Vitória - ES. Para a análise do desempenho da envoltória o método

    empregado foi a simulação computacional, utilizando-se o software EnergyPlus.

    Para a ACVE foram consideradas a energia incorporada e operacional, e emissões

    de CO2 em cada etapa, comparando a situação atual da edificação e as ações

    propostas de retrofit. Dentre as medidas mais eficazes estão a fachada ventilada e a

    substituição da cobertura por telha sanduiche, tanto para desempenho da envoltória,

    quanto para o ciclo de vida energético da edificação. Espera-se auxiliar a tomada de

    decisões pelos agentes envolvidos no processo, quanto a viabilidade da adoção de

    materiais e sistemas construtivos que visem a redução do consumo energético e

    impacto ambiental da edificação pública.

  • ABSTRACT

    The Architecture, Engineering and Construction communities have been motivated to

    manage the building resources more efficiently. The call for sustainability, the

    question of scarce resources, the useful life of buildings, the need to reduce

    operating costs, stricter laws, and a certain tendency to reuse and recycle

    components, are responsible for such a position. As many of the impacts caused by

    the construction industry come from the energy consumption of the buildings and the

    phase of their operation represents the longest period and also the highest energy

    consumption in its life cycle, the Energy Life Cycle Assessment (ACVE) is essential

    to demonstrate and quantify such impacts. At the same time, retrofit processes have

    potential applications in existing buildings, since they reduce the impacts caused by

    the construction of new buildings, and can increase operational and energy efficiency

    through the incorporation of new technologies and concepts. The objective of this

    research is to evaluate the performance of the envelopment and energetic life cycle

    of public school buildings, through retrofit actions. For the demonstration of results, a

    standard CMEI of the Municipality of Vitória - ES was selected as the model. In order

    to analyze the performance of the envelope, the method used was the computational

    simulation, using the EnergyPlus software. For ACVE, the incorporated and

    operational energy and CO2 emissions were considered at each stage, comparing

    the current situation of the building and the proposed retrofit actions. Among the most

    effective measures are the ventilated façade and the replacement of the roof

    covering, both for envelopment performance and for the energetic life cycle of the

    building. It is hoped to help decision-makers by the agents involved in the process,

    as to the feasibility of adopting materials and construction systems aimed at reducing

    the energy consumption and environmental impact of public building.

  • LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

    ABCV Associação Brasileira de Ciclo de Vida

    ABNT Associação Brasileiras de Normas Técnicas

    ACV Avalição do Ciclo de Vida

    ACVC Avaliação do custo do Ciclo de Vida

    ACVCO2 Avaliação do Ciclo de Vida de Emissões de CO2

    ACVE Avaliação do Ciclo de Vida energético

    ACV-m Avaliação do Ciclo de Vida modular

    AEC Arquitetura, Engenharia e Construção

    AMCC Ana Maria Chaves Colares

    ANSI American National Standards Institute

    ASHRAE American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning

    Engineers

    BIM Building Information Modeling

    CAPES Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

    CB Comitê Brasileiro

    CBGCV Congresso Brasileiro de Gestão do Ciclo de Vida

    CETEA/ITAL Centro de Tecnologia de Embalagem do Instituto de Tecnologia

    de Alimentos

    CI Carbono Incorporado

    CII Carbono Incorporado Inicial

    CICE Comissão Interna de Conservação de Ener

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