Simulação de retrofit para iluminação artificial de salas de aula em instituições de ensino: estudo de caso na Escola Politécnica de Pernambuco

Resumo

Dentro do ambiente institucional, as salas de aulas devem ser, no mínimo, térmica e visualmente confortáveis e para isso os recursos artificiais de condicionamento de ar e iluminação são intensamente utilizados. Um dos métodos para economia de energia está relacionado à troca de equipamentos, o que acarreta em custos e investimentos. Uma das formas de analisar qualitativamente o conforto visual do ambiente é checando se este possui os níveis mínimos de iluminância exigidos pela norma NBR ISO/CIE 8995-1 (ABNT, 2013), que são 500 lux para salas de aulas noturnas. O estudo objetiva identificar e simular alternativas de retrofit para que eficiência energética e conforto visual sejam alcançados para as salas de aula do bloco IK da Escola Politécnica de Pernambuco (POLI-UPE), o qual foi escolhido devido ao fato dele conter a maior fração de área construída e de salas de aula da instituição. Para isso, estudou-se o comportamento energético atual do sistema de iluminação através da análise das contas de energia elétrica do ano letivo de 2016 e do levantamento dos equipamentos existentes, registrando a potência, posicionamento e acionamento de cada um. Outra etapa do estudo analisou três opções diferentes de retrofit para os sistemas de iluminação baseando-se nas estratégias de Papamichael, Graeber e Siminovitchled (2014). Para a análise de cada opção, foi avaliada a iluminância das salas de aula através do método dos lúmens e de uma simulação computacional com o software DIALux. Os índices de economia foram calculados em relação ao sistema atual de iluminação. O bloco IK possui 29 salas de aula e 261 luminárias com duas lâmpadas fluorescentes tubulares do tipo T8 de 36W, as quais determinam, de acordo com as estimativas, um consumo mensal de aproximadamente 992 kWh. As opções de retrofit definidas foram: lâmpadas fluorescentes T5 28W (opção 1) com 22,2% de economia e R$57.785,40 de investimento, lâmpadas tubulares LED 18W (opção 2) com 50% de economia e R$34.921,80 de investimento e luminárias com tecnologia LED integrada 38W (opção 3) com 47,2% de economia e R$48.154,50 de investimento. Apenas as opções 2 e 3 atendem a norma NBR ISO/CIE 8995-1. A segunda opção é a que mais se aproxima da otimização, apresentando uma faixa de iluminância entre 508 e 592 lux. Ou seja, apresenta valores mais próximos ao valor exigido pela norma, de forma que não há falta ou grande desperdício. Além disso, ainda apresenta maior economia, o que resultará em um tempo de retorno do investimento, o qual foi determinado em anos, menor. O procedimento seguido nesta pesquisa pode auxiliar profissionais da área de construção civil e projetistas a planejar um melhor desempenho energético para uma edificação.