Método retroclima para seleção de alternativas de retrofit energético desistemas de condicionamento de ar de edificações

Abstract

No cenário atual de padrões de consumo de energia em ascensão e de urgência em mitigar os efeitos adversos das mudanças climáticas, o retrofit energético do parque de edificações existentes vem se destacando pelo seu potencial para redução do consumo energético global e de emissões de gases de CO2-eq, em escala global. Para tanto, os sistemas condicionadores de ar têm papel vital, pois são responsáveis pela maior parcela de consumo de energia de edificações, bem como pelo conforto térmico e qualidade do ar do ambiente interno. Ainda que exista uma significativa gama de tecnologias para retrofit de sistemas de aquecimento, ventilação e ar-condicionado de edificações (AVAC), bem como ferramentas para identificar as soluções mais adequadas para determinadas circunstâncias, o processo decisório de seleção desses sistemas segue sendo um grande desafio. A escolha de qual solução de retrofit energético de sistemas de AVAC implementar envolve requisitos e preferências de tomadores de decisão com objetivos e valores diferentes e, frequentemente conflitantes, fazendo com que identificar uma solução unanimemente satisfatória seja muito complexo e demorado. Nesse contexto, foi proposto um método, concebido conforme as diretrizes do design science research, para seleção de alternativas de sistemas de AVAC de edificações com o intuito de fornecer suporte estruturado ao processo decisório em etapas iniciais de implementação de retrofit de sistemas de AVAC de edificações. Para tanto, uma revisão sistemática da literatura foi conduzida na qual foram levantados os elementos chave que influenciam o processo decisório descrito. Para validação do método desenvolvido, bem como para conferir também a perspectiva de profissionais do mercado ao instrumento, não somente da academia, foram realizadas entrevistas qualitativas com especialistas da área de sistemas condicionadores de ar de edificações. Essa pesquisa apresenta contribuições práticas para a área estudada, pois fornece um método simplificado e abrangente, baseado nos princípios do desenvolvimento sustentável, que os profissionais podem utilizar para selecionar alternativas de retrofit energético de sistemas de AVAC com acurácia. Também apresenta contribuições acadêmicas através da definição de critérios relevantes para auxiliar o processo decisório de seleção de alternativas de retrofit de sistemas de AVAC considerando aspectos ambientais, econômicos, sociais e de tecnologia. O método proposto foi considerado por especialistas da área de sistemas de AVAC como sendo útil, bem sistematizado, de fácil compreensão e aplicação, bem como adequado para uso acadêmico e profissional.

In the current scenario of rising energy consumption patterns and the increasingly urgent need to mitigate the adverse effects of climate change, the energy retrofit of the existing building stock has been singled out by its enormous potential to reduce global energy consumption and 𝐶𝑂2-eq emissions on a global scale. Heating, ventilating and air-conditioning (HVAC) systems play a vital role in this, as they are responsible for the largest portion of energy consumption in buildings, while also being responsible for providing thermal comfort and indoor air quality. Despite the significant range of technologies available for retrofitting HVAC buildings systems, as well as great number of exiting tools to identify the most suitable solutions for certain cases, the decision-making process for selecting HVAC systems still poses a great challenge. Choosing which HVAC system energy retrofit solution to implement involves considering the requirements and preferences of decision makers with different, and often conflicting, goals and values, which makes identifying an unanimously satisfactory solution a very complex and time-consuming process. In this context, a decision-making method was developed, constructed according to the principles of design science research, for the selection of HVAC systems retrofit solutions in order to provide structured support in the early stages of building retrofitting. Thus, a systematic literature review was conducted in which the key elements that influence the decision-making process were determined, according to economic, environmental, social and technology aspects. To validate the method developed, as well as to afford the instrument the perspective of market professionals not only from academia qualitative interviews were conducted with experts in the field of HVAC buildings systems. This research offers practical contributions to the studied area, as it provides a simplified and comprehensive method that professionals can use to select alternatives for energy retrofit of HVAC systems accurately and based on the principles of sustainable development. Furthermore, this study brings forward academic contributions through the definition of relevant criteria to assist the decision-making process for the selection of retrofit alternatives for HVAC systems considering environmental, economic, social and technological aspects. The experts interviewed found the developed method useful, well systematized, easy to understand and apply, as well as suitable for both academic and professional use.