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PROJETO

Empire State Building

Um dos prédios mais icônicos de Nova York quer ser exemplo para outros edifícios



Ficha Técnica:

Localização: Nova York, EUA

Proprietário do edifício: Empire State Building Company, LLC, Malkin Holdings

Tipo de edifício: arranha-céu histórico

Custo total do retrofit: US$ 550 milhões para toda remodelação e US$ 106 milhões para projetos relacionados à energia

Área da construção: 250.830 m²

Data de conclusão do retrofit: dezembro de 2013

Economia anual com energia: US$ 4,4 milhões

 

Parceiros de Projeto:

Gerente do programa: Jones Lang LaSalle

Execução dos serviços de energia: Johnson Controls, Inc.

Parceiro de design e revisão por pares: Rocky Mountain Institute

Consultoria: Clinton Climate Initiative

Nova York é um dos locais mais visitados por turistas todos os anos e é conhecida por ser uma das maiores e mais cosmopolitas cidades do mundo. Entre as centenas de arranha-céus que formam o horizonte da metrópole na ilha de Manhattan, pode-se dizer que um é o mais icônico de todos: o Empire State Building.

O edifício possui 102 andares, com 302 escritórios, e foi inaugurado em 1931, sendo considerado o maior arranha-céu do mundo por 41 anos. Inspirado no estilo Art Déco, o Empire State Building tem uma estrutura que pesa cerca de 365 mil toneladas e conta com 73 elevadores. Sua fachada utiliza iluminação colorida, que muda de acordo com as datas comemorativas, homenagens e até mesmo ações publicitárias.

Atualmente, o empreendimento abre durante 18 horas por dia nos sete dias da semana, recebendo cerca de 13 mil pessoas diariamente, incluindo um grande número de turistas que visitam principalmente os andares 86 e 102, onde ficam os observatórios e exposições sobre a edificação. Atualmente, o segundo andar do prédio recebe uma exibição exclusiva sobre sustentabilidade.

Recentemente, o edifício histórico passou por um retrofit completo visando, principalmente, reduzir os gastos com energia e as emissões de CO2. O investimento total com a troca e implementação de novos equipamentos para aumentar a eficiência energética do prédio chegou a um total de US$ 106 milhões.

O projeto foi iniciado em abril de 2009, quando foram contratadas empresas de engenharia e consultoria responsáveis pela concepção e implementação da reforma. O objetivo era transformar o edifício em um green building, atingindo 90 pontos do selo Energy Star, 72% no Green Globes e 12  pontos no LEED relacionados aos critérios de econômia de energia, contribuindo para o recebimento da certificação para operação e manutenção em construções sustentáveis no nível Gold.

Em outubro de 2010, 55% das obras previstas tinham sido concluídas, sendo que, em dezembro de 2013, o trabalho estava finalizado e o edifício pronto para reduzir em aproximadamente 38% o gasto com energia – o que equivale a uma economia de US$ 4,4 milhões ao ano – e as emissões de CO2, em 105 mil toneladas nos próximos 15 anos.

Motivação

Alguns objetivos foram usados como motivação pelos donos do edifício para investir nesta transformação do empreendimento. Observando as mudanças climáticas, pode-se perceber a necessidade cada vez maior de construções eficientes. Mas para muitos empresários, que têm como principal objetivo o lucro, a viabilidade econômica é de suma importância.

Esta foi a primeira motivação que levou às mudanças no Empire State Building: a necessidade de provar a viabilidade econômica de um retrofit energético de um edifício inteiro. Como o arranha-céu passava por uma remodelação completa com um investimento de mais de US$ 500 milhões, onde estavam previstos US$ 93 milhões para projetos relacionados com energia, foi feito um estudo que previu que, com cerca de US$ 13,2 milhões a mais, seria possível alcançar uma economia de 38%.

Com uma economia equivalente a US$ 4,4 milhões ao ano, estes gastos extras seriam pagos em pouco mais de três anos depois de concluídas as obras, provando, assim, a viabilidade econômica do projeto que, além de reduzir gastos, ainda se tornou mais rentável.

Provada a viabilidade econômica, a segunda motivação era criar um modelo replicável de retrofit para edifícios inteiros. Para criar este modelo foram utilizados quatro passos. O primeiro deles visava identificar oportunidades. Foram cogitadas mais de 60 ideias para melhorar a eficiência energética do edifício, das quais oito foram escolhidas e utilizadas para estimar o gasto mínimo
de energia ao qual se poderia se chegar, com a ajuda de simulações computacionais.

O segundo passo avaliou as medidas a serem tomadas calculando valores econômicos e reduções na emissão de gases para cada uma. No terceiro passo foram colocados na balança os valores a serem gastos com a diminuição na emissão de CO2, com vistas na viabilidade econômica.

 Por último, foram reunidos todos os dados obtidos nos outros três passos e criado um modelo com as melhorias a serem feitas, bem como a definição dos investimentos necessários. “Todos os administradores e proprietários de imóveis, em certo ponto, têm se preocupado com eficiência energética. O que este projeto mostra é que realmente faz sentido fazer grandes e significativas melhorias na eficiência energética”, defende Clay Nesler, vice-presidente de energia global e sustentabilidade da Johnson Controls, empresa que implementou diversos sistemas no empreendimento.

A terceira motivação que fecha o ciclo entre a viabilidade econômica e a importância de se ter um modelo para este tipo de retrofit é a redução das emissões de CO2. Segundo Armory Lovins, cientista chefe do Rocky Mountain Institute – instituto de pesquisa que fez uma análise do caso –, há uma necessidade premente, bem como uma motivação econômica, para reduzir as emissões de gases com efeito estufa em edifícios existentes. “O estudo de caso Empire State Building fornece um exemplo de como isto pode ser feito. No entanto, desafios significantes ainda existem e devem ser abordados, a fim de, rapidamente e de forma rentável, alcançar uma redução das emissões de gases do efeito estufa por meio de retrofits de uma forma mais ampla”, conclui.

Projeto

O projeto de retrofit do Empire State Building foi pensado em três etapas, definindo as oito medidas a serem tomadas para reduzir o gasto de energia e as emissões de CO2. A primeira delas foi pensar em métodos de  diminuição da carga de energia necessária para a operação básica do edifício ao máximo. Três ações foram incluídas nesta primeira etapa:

• Janelas: todas as aproximadamente 6.500 janelas do prédio foram remanufaturadas, com reaproveitamento de 96% do material, e foram incluídas melhorias de isolamento térmico para um maior conforto do ambiente interno e redução no gasto com climatização;

Barreiras radioativas: foram instaladas mais de 6 mil barreiras refletoras ao lado dos radiadores do sistema de climatização para evitar a perda de calor e elevar a eficiência do sistema;

Luz natural, iluminação e tomadas nos escritórios alugados: foi instalado um sistema de iluminação mais eficiente com controles que ajudam a maximizar o uso da luz natural nos escritórios alugados. O uso de energia nas estações individuais de trabalho pode ser reduzido com o uso de sensores de ocupação e reeducação dos locatários, além de fornecimento de feedback.

A segunda etapa, realizada após a redução da carga de energia utilizada, foi a instalação de sistemas eficientes de condicionamento do ar, tanto de aquecimento quanto de resfriamento do ambiente. Foram dois sistemas reformulados nesta etapa:

• Chillers: o sistema passou por um retrofit completo. Foram reutilizadas as conchas dos chillers industriais elétricos existentes, mas foram substituídos tubos, válvulas e motores por peças de alta eficiência;

Unidades de tratamento de ar: as unidades que tinham um volume constante de ar tratado foram trocadas por unidades com volume variável, o que possibilita um maior controle sobre o equipamento, gerando mais conforto conforme a ocupação do local e economizando energia.

A última etapa foi voltada para o controle e feedback dos gastos de energia do edifício, com a instalação de três sistemas de controle e acompanhamento contínuo de energia:

Gestão de energia, monitoramento e medição setorizada dos escritórios locados: inquilinos receberão feedback em tempo real quanto ao seu consumo, o que possibilita a comparação do uso de energia em relação aos outros inquilinos;

Controle de ventilação: instalação de equipamentos de medição da concentração de CO2 no interior do edifício, determinando os níveis apropriados de ar externo a ser inserido no edifício. Isto melhora a qualidade do ar, reduzindo o consumo de energia (por não ter que condicionar quantidades desnecessárias de ar externo);

Controles digitais: a instalação de controles digitais ajuda a otimizar o funcionamento do sistema HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning – Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado), bem como para fornecer mais sub-medições precisas do consumo de energia.

Implementação

Implementar um projeto dessa grandiosidade, garantindo com que níveis satisfatórios de economia sejam alcançados, é um grande desafio. Para o projeto do Empire State Building, as melhorias foram divididas em três partes.

A maior delas, de cerca de 61% do projeto, ficou a cargo da Johnson Controls Inc. Dos oito sistemas implantados, cinco deles foram instalados exclusivamente pela empresa, entre eles as janelas, as barreiras radioativas, os controles digitais, os controles de ventilação e a reforma dos chillers. A empresa foi contratada por meio de um contrato por performance no valor de US$ 20 milhões, estabelecendo a meta de pelo menos 20% de economia de energia.

Para ter certeza de que este valor seria atingido, três importantes cláusulas foram apresentadas: o Empire State Building pagaria a Johnson Controls o preço máximo de mercado para todos os projetos. Caso o valor mínimo de economia não fosse atingindo a Johnson reembolsaria a diferença e, por último, uma garantia de 15 anos de economia contínua.

A segunda parte das instalações, que equivalem cerca de 22% do total, ficaram a cargo do próprio edifício. O sistema de tratamento de ar foi o único instalado exclusivamente pelo Empire State, mas outros dois sistemas, que representam cerca de 17% do total de economia obtida, foram instalados em conjunto.

A instalação do sistema de iluminação e das tomadas mais eficientes ficou a cargo de uma parceria entre o prédio e os locatários, já que é um sistema interno dos escritórios que estão alugados ou que serão alugados. O Empire State Building também quis incentivar os inquilinos a aderirem aos planos de retrofit e realiza-los também dentro de cada unidade, fornecendo ferramentas com modelos de reformas sustentáveis que poderiam ser adotados e aplicativos que mostram a viabilidade econômica do projeto.

Também é mantido um programa de gerenciamento de energia que fornece relatórios sobre o uso de eletricidade de cada unidade e visa criar uma parceria entre edifício, locatário e Johnson Controls, para manter os níveis de eficiência energética pós-retrofit.

Lições aprendidas

Como um dos objetivos do projeto era criar um modelo replicável de retrofit em grandes edifícios de escritórios, algumas lições foram tiradas para que projetos futuros possam acarretar em economias ainda mais expressivas e com um maior custo-benefício.

Segundo o estudo feito Rocky Mountain Institute sobre o caso, as equipes de projeto devem sempre considerar o sistema como um todo e com dinamismo, pois nem sempre as condições serão as mesmas. Além disso, precisam levar em conta os ciclos de vida dos equipamentos, sendo que os projetos devem ser coordenados pensando em incluir ciclos de substituição dos mesmos.

Um item essencial é que as unidades alugadas façam parte do projeto de retrofit. Mais de 50% da economia é proveniente de reformas internas e do controle do uso nos escritórios, por isso, é importante estimular a consciência dos locatários.

A experiência no Empire State Building mostrou que a diminuição na emissão de gases e o aumento da lucratividade do empreendimento coexistem. Cada projeto deve ter seus cálculos próprios para chegar ao coeficiente correto de quanto pode diminuir na emissão de CO2 com um projeto economicamente viável, que terá retorno em um prazo aceitável, aumentando a lucratividade do edifício em um futuro próximo.

Para o CEO do Empire State Realty Trust, Anthony Malkin, o objetivo de todo projeto foi definir escolhas inteligentes para poupar dinheiro, gastá-lo de forma mais eficiente ou investir somas adicionais para os quais há um retorno razoável por meio da economia. “Realizar esses investimentos corretamente cria uma vantagem competitiva para o proprietário, por meio de um menor custo e de um melhor ambiente de trabalho para os inquilinos. O êxito nestes esforços fazem do Empire State Building um modelo replicável para outros seguirem”, completa.

O estudo do caso mostrou que realmente estes êxitos foram atingidos e que o projeto cumpre seu papel de modelo, mas que, como pioneiro, ele pode ser aperfeiçoado em outros retrofits, otimizando o tempo e reduzindo ainda mais os gastos.  

Fonte: Revista Green Building - Edição 16

Tags: Sustentabilidade; Nova York; Empire State Building; Retrofit; EUA

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