Modelagem e estudo da eficiência energética de uma edificação no campus de Guaratinguetá da UNESP - Ferreira, Giovana Aparecida Freitas [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024)
Este trabalho de graduação teve como objetivo analisar a eficiência energética do Departamento de Engenharia Civil (DEC) da Universidade Estadual Paulista (UNESP), campus de Guaratinguetá, e propor soluções baseadas nos princípios de edifícios de energia zero. A análise envolve a modelagem do edifício utilizando o software Revit e a simulação do desempenho energético por meio das ferramentas OpenStudio e EnergyPlus integradas ao software, a fim de avaliar o consumo atual e identificar possíveis melhorias. Além disso, são propostas estratégias de eficiência energética, tanto passivas quanto ativas, incluindo a integração de fontes renováveis, como sistemas fotovoltaicos. O trabalho se justifica pela importância da sustentabilidade no setor de edificações, alinhando-se aos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável da Organização das Nações Unidas, especialmente os objetivos 7, 11 e 13, que tratam de energia limpa, cidades sustentáveis e ação contra a mudança climática. Os resultados das simulações indicaram que grande parte do consumo energético está relacionada ao resfriamento do edifício, sendo possível reduzir este consumo em aproximadamente 5% quando considerado o sombreamento de algumas árvores ao redor. Além disso, foi analisada a viabilidade da instalação de sistemas fotovoltaicos, demonstrando que um sistema com potência instalada de 56 kW seria suficiente para suprir toda a demanda energética do edifício, estimada em 64.575 kWh por ano. O cálculo para o payback foi realizado utilizando métodos de engenharia econômica, considerando o custo inicial do sistema, suas horas de operação, a energia produzida, a economia anual gerada pela redução do consumo da rede elétrica local e considerado um custo anual de manutenção correspondente a 3% do valor do investimento. Assim, o tempo de retorno do investimento foi estimado em aproximadamente 1 ano e 6 meses. Esse resultado comprova que a instalação do sistema é economicamente viável e reduziria a dependência de fontes não renováveis, alinhando o edifício aos princípios de energia zero.

This undergraduate thesis aimed to analyze the energy efficiency of the Civil Engineering Department (DEC) of São Paulo State University (UNESP), Guaratinguetá campus, and to propose solutions based on the principles of zero-energy buildings. The analysis involves modeling the building using Revit software and simulating its energy performance using the OpenStudio and EnergyPlus tools integrated into the software, to assess current consumption and identify possible improvements. In addition, both passive and active energy efficiency strategies are proposed, including the integration of renewable sources, such as photovoltaic systems. The work is justified by the importance of sustainability in the building sector, in line with the United Nations Sustainable Development Goals, especially goals 7, 11 and 13, which deal with clean energy, sustainable cities and action against climate change. The results of the simulations indicated that a large part of the energy consumption is related to cooling the building, and that it is possible to reduce this consumption by approximately 5% when considering the shading of some surrounding trees. Furthermore, the feasibility of installing photovoltaic systems was analyzed, demonstrating that a system with an installed capacity of 56 kW would be sufficient to meet the entire energy demand of the building, estimated at 64,575 kWh per year. The payback calculation considered the initial cost of the system, its operating hours, the energy produced, the annual savings generated by reducing consumption from the local electricity grid, and an annual maintenance cost corresponding to 3% of the investment value. Thus, the return on investment time was estimated at approximately 1 year and 6 months. This result proves that the installation of the system is economically viable and would reduce dependence on non-renewable sources, aligning the building with zero energy principles.
Modeling and study of the energy efficiency of a building on the UNESP Guaratinguetá campus
Keywords: eficiência energética; edifício de energia zero; modelagem energética; fontes renováveis; desempenho energético de edificações; Análise energética; Energia - Fontes alternativas; Construção civil