No cenário mundial atual, em que é observado o aumento da população, da demanda por alimentos e da utilização de energia, também é observada a busca por fontes de energia alternativas às fósseis, diminuindo a dependência e risco econômico e ambiental oriundo de seu uso exclusivo. A análise de fluxos de energia possibilita uma avaliação da sustentabilidade de sistemas de produção agrícola, que visa o uso eficiente de insumos em termos energéticos. Essas análises também permitem identificar culturas como fonte de bioenergia, além de poderem ser utilizadas como complemento às análises econômicas, na busca por sistemas de produção mais eficientes. Esse estudo teve como objetivo apresentar uma análise do uso de insumos e energia, bem como a sua eficiência, em sistemas de produção de plantas forrageiras, tradicionalmente utilizadas para alimentação animal, na região dos Campos Gerais, Paraná. Foram determinados o fluxo de materiais (FM), demanda (EE) e disponibilização de energia (ES), balanço energético (BE), lucratividade energética (EROI) e energia incorporada (EI) da biomassa foram aplicados nesses sistemas. O FM determinou o consumo de insumos por área, e serviu de base para o cálculo da EE dos sistemas. Com características das culturas, calculou-se a ES, e com base nesses parâmetros, calculou-se os indicadores BE, EROI e EI. Com base nos resultados, concluiu-se que as culturas que se apresentaram mais eficientes do ponto de vista energético foram as gramíneas perenes, cultivares de P. maximum e Tifton 85, e as gramíneas anuais, milho e sorgo, pois apresentaram os melhores valores de indicadores da eficiência energética (ES, BE, EROI e EI), o que justificaria uma posterior investigação detalhada no uso energético dessas culturas. As culturas da aveia, azevém, cevada e milheto apresentaram os valores menos favoráveis no enfoque energético, portanto não adequadas à finalidade energética em relação às demais culturas estudadas. A operação que apresentou maior demanda de energia foi a distribuição de fertilizantes, devido aos insumos aplicados (mais que 47% da demanda total de todas as operações realizadas nas culturas). Os insumos que apresentaram maiores demandas de energia (mais de 57% do total) nos sistemas foram os fertilizantes, seguidos do diesel. Destacou-se o uso do fertilizante nitrogenado que representou mais de 50% da demanda total de energia em todos os sistemas de produção. O EROI para as cultivares de P. maximum, Tifton 85, milho, sorgo, milheto, azevém, cevada e aveia, foram: 14,2; 13,7; 10,1; 8,9; 7,2; 5,0; 4,6 e 3,8, respectivamente. / In the current world scenario, in which is observed the increase in population, demand for food and energy use, it is also observed the search for alternative energy sources to fossil fuels, decreasing dependence and environmental and economic risk arising from your use. Energy flows analysis enables an assessment of the sustainability of agricultural production systems, aiming the efficient use of inputs in energy terms. These analysis can also identify crops as a bioenergy source, and can be used as a complement to economic analysis, in the search for more efficient production systems. This study aimed to present an analysis of the use of inputs and energy, as well as its efficiency, in forage production systems, traditionally used for food, in the region of Campos Gerais, Paraná. Material flow (MF), demand (ED) and energy availability (EA), energy balance (EB), energy profitability (EROI) and embodied energy (EE) of biomass were calculated for all the systems. MF determined the inputs use per area, and was basis for the ED determination. With crop characteristics, EA was obtained, and based on these parameters, the indicators EB, EROI and EE were determined. Based on the results, it was concluded that the crops that were more efficient in energy terms were the perennial grasses, P. maximum cultivars and Tifton 85, and the annual grasses, maize and sorghum, since they presented the best values in the used energy indicators (EA, EB, EE and EROI), which would justify a further detailed investigation concerning the energy use of these crops. Oats, rye, barley and millet showed less favorable values, therefore not suitable for energy purposes in relation to other studied crops. The mechanized operation with the highest energy demand was the fertilizer distribution due to applied inputs (more than 47% of the total energy demand of all operations performed in cultures). The inputs that presented higher energy demand (more than 57% of the total) were fertilizers, followed by diesel, in all production systems. The use of nitrogen fertilizer is emphasized, since it represented over 50% of total energy demand in all production systems. The EROI for the cultivars of P. maximum, Tifton 85, maize, sorghum, millet, rye, barley and oats, were 14.2, 13.7, 10.1, 8.9, 7.2, 5.0, 4.6 and 3.8 , respectively.

No presente trabalho se analisou o consumo energético de uma moradia social, para isto se calculou a energia incorporada nos materiais construtivos utilizados no projeto da moradia analisada e o consumo energético provocado pelo comportamento térmico da envolvente térmica da edificação estudando como a mudança dos materiais construtivos como: telhados e paredes modificam o valor da energia incorporada e o consumo de energia elétrica pelo comportamento térmico, uma vez que se considera possível que o consumo energético por motivos térmico seja maior que a energia incorporada. Para o calculo da energia incorporadados materiais construtivos que compõem a envolvente, foram utilizados coeficientes de energia incorporada propostos por Tavares, (2006), Graf; Tavares, (2010), Lobo, (2010). A pesquisa foi enfocada ao setor habitacional por ser um dos setores que apresentam maior consumo de energia, enfocando-se especificamente à moradia social. A metodologia para avaliar o consumo energético da edificação no período de análise, se divide em quatros etapas: 1) Quantificação de materiais da envolvente 2) Cálculo de energia incorporada 3) Cálculo de gasto energético nos períodos de 1 e 40 anos realizado por meio de simulações no software Energy Plus 4) Cálculo dos coeficientes de correlação das variáveis.Tomaram-se as cidades de São Carlos, SP e Belém, PA, como exemplos de análise. A primeira cidade participa com 11% no rubro de condicionamento ambiental no setor residencial e segunda participa com 40%. Os resultados foram trabalhados e analisados com gráficos de Excel, para a posterior análise e conclusão. Identificou-se um coeficiente de correlação que indica uma forte correlação entres as variáveis analisadas no presente. O que indica que existe uma relação entre a quantidade de energia incorporada nos materiais e no consumo energético operacional pelo comportamento térmico destes. / In this study were analyzed the energy consumption of a housing, for it is calculated the embodied energy of construction materials, and energy consumption caused by the thermal behavior of the building envelope. It was change the building materials in the building, modifying the value of embodied energy and electricity consumption, since it is possible that the energy consumption of thermal behavior can be higher than the energy embodied. To calculate the embodied energy, were used a embodied energy coefficients proposed by Tavares, (2006), Graf; Tavares, (2010)Lobo, (2010).(TAVARES, SERGIO FERNANDO, 2006). This research is focus to residential sector as one of the sectors with higher energy consumption, focusing specifically on social housing. The methodology to evaluate energy consumption in the building during the period of analysis is divided into three steps: 1) Quantification of the materials 2) Calculate the embodied energy 3) Calculate the consumption of energy in the period of 40 years, made by simulations in Energy Plus software 4) Calculate the correlation ship between the variables analyzed. It follows the cities of São Carlos, SP and Belem, PA as examples of analysis; the first city participates with 11% in the energy consumption used in environmental conditioning in the residential sector and the second city participates with 40%. Changes were made in the materials of walls and roofs, trying to identify the differences of embodied energy and electricity consumption. The data obtained were worked in Excel spread sheets for further analysis and conclusion of the data. It was identified a strongly correlation coefficient between the analyzed variables.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-03T19:31:27Z No. of bitstreams: 1 2015_GilsonMarafigaPedroso.pdf: 11938234 bytes, checksum: 72172a8c54b6b1b7501041e350ed84a8 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-07-21T20:43:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_GilsonMarafigaPedroso.pdf: 11938234 bytes, checksum: 72172a8c54b6b1b7501041e350ed84a8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T20:43:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_GilsonMarafigaPedroso.pdf: 11938234 bytes, checksum: 72172a8c54b6b1b7501041e350ed84a8 (MD5) / O estudo da Energia Incorporada (EI) no contexto das pesquisas sobre sustentabilidade na cadeia produtiva da construção tem contribuído ainda de forma incipiente no meio científico e tecnológico do país. A partir de estudos de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV), tem-se desenvolvido estratégias de otimização das etapas complexas que essa requer, através da Avaliação de Ciclo de Vida Energético (ACVE). Este trabalho buscou discutir a ACVE nas etapas de pré-uso, uso e manutenção e desconstrução de um projeto típico de habitação térrea para o Distrito Federal no Brasil, de 45,64 m², abordando os sistemas de vedação vertical internos e externos. As vedações abordadas foram parede de concreto moldadas no local, alvenaria estrutural de blocos de concreto, steel frame e convencional. Buscou-se também realizar ensaios com a finalidade de obter a EI para a fase de desconstrução, abordando também a EI dos resíduos. Como resultados, verificou-se que as vedações em alvenaria estrutural apresentaram menor EI total. Em todas as situações, a etapa de desconstrução comportou-se como sendo a de menor EI, representando em média 1% da EI total. A etapa de uso e manutenção teve a maior EI para os sistemas abordados. Já a etapa de pré-uso teve maior EI para dois sistemas, sendo as vedações de painéis de concreto com apenas uma utilização das fôrmas e as vedações em steel frame, o qual apresentou no conjunto das três etapas a maior EI total. A partir da análise dos resíduos das vedações na etapa de desconstrução, encontraram-se resultados de que os resíduos podem representar de 6 (seis)% até 11 (onze)% da EI total. Os estudos mostraram que nas condições específicas da pesquisa, os valores para EI total para as vedações foram de 13,17 GJ/m² até 31,99 GJ/m². ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The study of embodied energy (EE) in the research context of sustainability on the construction supply chain has contributed for science and technology in Brazil, but the researches are still incipient. Based on studies on Energy Life Cycle Assessment (Energy LCA), some strategies to optimize the complex phases of Life Cycle Assessment (LCA) have been developed. This work discuss Energy LCA in the pre-use, use as well as demolition phases of a typical project of a social housing of one story of 45,64 m² in Distrito Federal, situated in Brazil. The thesis addresses internal and external walls. They addressed walls were concrete wall molded-in-place, structural masonry of concrete block, steel frame and traditional masonry. Tests were made to obtain the EE in the demolition phase, addressing EE of remnants. As a result, it was possible to verify that the structural masonry wasted less total EE than the others. In every analyzed situation, the demolition phase was the one that wasted less EE, representing 1% of the total EE. The use phase consumed the most part of the EE. The pre-use phase consumed the most part of the EE for concrete wall when it uses just one form and for steel frame which presents the higher spending of total EE throughout the three phases. Based on the analyze of the remnants of the internal and external walls in the demolition stage, the remnants can represent from 6% to 11% of total EE.The studies indicated that the amount of total EE for internal and external walls were from 13,17 GJ/m² to 31,99 GJ/m², at the specific conditions of this research.

No cenário mundial atual, em que é observado o aumento da população, da demanda por alimentos e da utilização de energia, também é observada a busca por fontes de energia alternativas às fósseis, diminuindo a dependência e risco econômico e ambiental oriundo de seu uso exclusivo. A análise de fluxos de energia possibilita uma avaliação da sustentabilidade de sistemas de produção agrícola, que visa o uso eficiente de insumos em termos energéticos. Essas análises também permitem identificar culturas como fonte de bioenergia, além de poderem ser utilizadas como complemento às análises econômicas, na busca por sistemas de produção mais eficientes. Esse estudo teve como objetivo apresentar uma análise do uso de insumos e energia, bem como a sua eficiência, em sistemas de produção de plantas forrageiras, tradicionalmente utilizadas para alimentação animal, na região dos Campos Gerais, Paraná. Foram determinados o fluxo de materiais (FM), demanda (EE) e disponibilização de energia (ES), balanço energético (BE), lucratividade energética (EROI) e energia incorporada (EI) da biomassa foram aplicados nesses sistemas. O FM determinou o consumo de insumos por área, e serviu de base para o cálculo da EE dos sistemas. Com características das culturas, calculou-se a ES, e com base nesses parâmetros, calculou-se os indicadores BE, EROI e EI. Com base nos resultados, concluiu-se que as culturas que se apresentaram mais eficientes do ponto de vista energético foram as gramíneas perenes, cultivares de P. maximum e Tifton 85, e as gramíneas anuais, milho e sorgo, pois apresentaram os melhores valores de indicadores da eficiência energética (ES, BE, EROI e EI), o que justificaria uma posterior investigação detalhada no uso energético dessas culturas. As culturas da aveia, azevém, cevada e milheto apresentaram os valores menos favoráveis no enfoque energético, portanto não adequadas à finalidade energética em relação às demais culturas estudadas. A operação que apresentou maior demanda de energia foi a distribuição de fertilizantes, devido aos insumos aplicados (mais que 47% da demanda total de todas as operações realizadas nas culturas). Os insumos que apresentaram maiores demandas de energia (mais de 57% do total) nos sistemas foram os fertilizantes, seguidos do diesel. Destacou-se o uso do fertilizante nitrogenado que representou mais de 50% da demanda total de energia em todos os sistemas de produção. O EROI para as cultivares de P. maximum, Tifton 85, milho, sorgo, milheto, azevém, cevada e aveia, foram: 14,2; 13,7; 10,1; 8,9; 7,2; 5,0; 4,6 e 3,8, respectivamente. / In the current world scenario, in which is observed the increase in population, demand for food and energy use, it is also observed the search for alternative energy sources to fossil fuels, decreasing dependence and environmental and economic risk arising from your use. Energy flows analysis enables an assessment of the sustainability of agricultural production systems, aiming the efficient use of inputs in energy terms. These analysis can also identify crops as a bioenergy source, and can be used as a complement to economic analysis, in the search for more efficient production systems. This study aimed to present an analysis of the use of inputs and energy, as well as its efficiency, in forage production systems, traditionally used for food, in the region of Campos Gerais, Paraná. Material flow (MF), demand (ED) and energy availability (EA), energy balance (EB), energy profitability (EROI) and embodied energy (EE) of biomass were calculated for all the systems. MF determined the inputs use per area, and was basis for the ED determination. With crop characteristics, EA was obtained, and based on these parameters, the indicators EB, EROI and EE were determined. Based on the results, it was concluded that the crops that were more efficient in energy terms were the perennial grasses, P. maximum cultivars and Tifton 85, and the annual grasses, maize and sorghum, since they presented the best values in the used energy indicators (EA, EB, EE and EROI), which would justify a further detailed investigation concerning the energy use of these crops. Oats, rye, barley and millet showed less favorable values, therefore not suitable for energy purposes in relation to other studied crops. The mechanized operation with the highest energy demand was the fertilizer distribution due to applied inputs (more than 47% of the total energy demand of all operations performed in cultures). The inputs that presented higher energy demand (more than 57% of the total) were fertilizers, followed by diesel, in all production systems. The use of nitrogen fertilizer is emphasized, since it represented over 50% of total energy demand in all production systems. The EROI for the cultivars of P. maximum, Tifton 85, maize, sorghum, millet, rye, barley and oats, were 14.2, 13.7, 10.1, 8.9, 7.2, 5.0, 4.6 and 3.8 , respectively.

No presente trabalho se analisou o consumo energético de uma moradia social, para isto se calculou a energia incorporada nos materiais construtivos utilizados no projeto da moradia analisada e o consumo energético provocado pelo comportamento térmico da envolvente térmica da edificação estudando como a mudança dos materiais construtivos como: telhados e paredes modificam o valor da energia incorporada e o consumo de energia elétrica pelo comportamento térmico, uma vez que se considera possível que o consumo energético por motivos térmico seja maior que a energia incorporada. Para o calculo da energia incorporadados materiais construtivos que compõem a envolvente, foram utilizados coeficientes de energia incorporada propostos por Tavares, (2006), Graf; Tavares, (2010), Lobo, (2010). A pesquisa foi enfocada ao setor habitacional por ser um dos setores que apresentam maior consumo de energia, enfocando-se especificamente à moradia social. A metodologia para avaliar o consumo energético da edificação no período de análise, se divide em quatros etapas: 1) Quantificação de materiais da envolvente 2) Cálculo de energia incorporada 3) Cálculo de gasto energético nos períodos de 1 e 40 anos realizado por meio de simulações no software Energy Plus 4) Cálculo dos coeficientes de correlação das variáveis.Tomaram-se as cidades de São Carlos, SP e Belém, PA, como exemplos de análise. A primeira cidade participa com 11% no rubro de condicionamento ambiental no setor residencial e segunda participa com 40%. Os resultados foram trabalhados e analisados com gráficos de Excel, para a posterior análise e conclusão. Identificou-se um coeficiente de correlação que indica uma forte correlação entres as variáveis analisadas no presente. O que indica que existe uma relação entre a quantidade de energia incorporada nos materiais e no consumo energético operacional pelo comportamento térmico destes. / In this study were analyzed the energy consumption of a housing, for it is calculated the embodied energy of construction materials, and energy consumption caused by the thermal behavior of the building envelope. It was change the building materials in the building, modifying the value of embodied energy and electricity consumption, since it is possible that the energy consumption of thermal behavior can be higher than the energy embodied. To calculate the embodied energy, were used a embodied energy coefficients proposed by Tavares, (2006), Graf; Tavares, (2010)Lobo, (2010).(TAVARES, SERGIO FERNANDO, 2006). This research is focus to residential sector as one of the sectors with higher energy consumption, focusing specifically on social housing. The methodology to evaluate energy consumption in the building during the period of analysis is divided into three steps: 1) Quantification of the materials 2) Calculate the embodied energy 3) Calculate the consumption of energy in the period of 40 years, made by simulations in Energy Plus software 4) Calculate the correlation ship between the variables analyzed. It follows the cities of São Carlos, SP and Belem, PA as examples of analysis; the first city participates with 11% in the energy consumption used in environmental conditioning in the residential sector and the second city participates with 40%. Changes were made in the materials of walls and roofs, trying to identify the differences of embodied energy and electricity consumption. The data obtained were worked in Excel spread sheets for further analysis and conclusion of the data. It was identified a strongly correlation coefficient between the analyzed variables.

A questão energética, associada às mudanças climáticas e à dependência dos recursos naturais é um dos principais desafios do século XXI. A necessidade de produzir alimentos, para atender a crescente demanda da população, requer o aumento da utilização de máquinas e equipamentos, demandando maior quantidade de energia e causando emissões dos gases de efeito estufa. Fontes de materiais e de energia são consumidas ao longo do ciclo de vida do produto, portanto é importante reduzir a demanda dessas fontes e aperfeiçoar o uso de recursos pelo reuso, reciclagem e materiais renováveis, além da preservação do ambiente. No sistema de produção agrícola, as máquinas agrícolas são consideradas fundamentais para produção de biomassa. A análise de energia em máquinas agrícolas tem sido feita, porém com dados de indicadores da década de 1960. Estudos de energia incorporada e emissões em máquinas agrícolas devem ser feitos, devido à importância do sistema de produção de bioenergia na economia, além da otimização do consumo em operações necessárias à obtenção do produto. Esse estudo propôs determinar o inventário de materiais, energia incorporada e emissões dos gases de efeito estufa em máquinas agrícolas. Foram avaliadas oito máquinas: colhedora de café, pulverizador autopropelido, semeadora-adubadora, colhedora de grãos, trator 55 kW, trator 90 kW, trator 172 kW e trator 246 kW, em seus ciclos de vida útil. Tais sidos adotados segundo três fontes distintas. Os dados foram coletados em uma montadora multinacional, em suas unidades localizadas nos municípios de Piracicaba e Sorocaba, Estado de São Paulo e no município de Curitiba, Estado do Paraná, Brasil. Para cada máquina foi contabilizado o consumo dos insumos diretos utilizados na fase de montagem, e também o consumo dos insumos utilizados na fase de manutenção. Os dados de consumo dos insumos foram processados apresentando os fluxos de materiais utilizados, os quais foram multiplicados pelo seu índice de energia incorporada e fator de emissões, resultando na energia incorporada e nas emissões dos gases de efeito estufa, requeridos pelo sistema de produção. Os resultados apresentaram que a energia incorporada e emissões foram maiores no ciclo de vida indicado pelo fabricante, para colhedora de café, pulverizador, semeadora-adubadora, colhedora de grãos, e no ciclo de vida indicado pelo (BRASIL, 2010), para os tratores 55 kW, 90 kW, 172 kW e 246 kW, respectivamente. Para avaliação ambiental em tratores, equações foram fornecidas para demanda de energia e emissões pela massa (energia = -0,0057 massa + 129,2669), (emissões = -0,0003 massa + 5,9845) e pela potência motor (energia = -14,7672 potência motor + 6.507,9639), (emissões = -0,6861 potência motor + 299,1242). / The energy subject, associated with global climate changes and the environment dependency is one of the main challenges of 21st century. The need to produce food, to meet the growing demand of the population, requires increased use of machinery and equipment, demanding more energy and raising greenhouse gases emissions. Materials and energy sources are consumed during the product life cycle, so it is important to reduce the demand for these sources and optimizing the use of resources by reuse, recycling and renewable materials, plus environment preservation. At agricultural production system, agricultural machinery are considered fundamental for biomass production. The energy analysis in agricultural machinery has been done, but with indicator data from late 1960s. Embodied energy and emissions studies in agricultural machinery should be done, because of bioenergy production system importance in economy, beyond consumption optimization in operations necessary to obtain the product. This study aimed to determine the inventory for materials, embodied energy and greenhouse gases emissions in agricultural machinery. Eight machines were evaluated, so called: coffee harvester, self-propelled sprayer, seeder-fertilizer, combine harvester, tractor 55 kW, tractor 90 kW, tractor 172 kW and tractor 246 kW, on their life cycle. Such were taken from three different sources. The data were collected in a multinational manufacturer, in its units located at Piracicaba and Sorocaba regions, State of São Paulo and Curitiba region, State of Paraná, Brazil. For every harvester, the consumption of the direct input used in the assembly phase, was accounted, and also the consumption of the input used in the maintenance phase. The consumption data of the inputs were processed presenting the materials flows used, which they were multiplied by their embodied energy indices and emissions factor, resulting in the embodied energy and greenhouse gases emissions required by the production system. The results presented higher embodied energy and emissions on life cycle mentioned per manufacturer, for coffee harvester, sprayer, seeder-fertilizer, combine harvester, and on life cycle mentioned per (BRASIL, 2010), for tractors 55 kW, 90 kW, 172 kW and 246 kW, respectively. For environmental assessment on tractors, equations were provided to energy demand and emissions per mass (energy = -0.0057 mass + 129.2669), (emissions = -0.0003 mass + 5.9845) and per engine power (energy = -14.7672 engine power + 6,507.9639), (emissions = -0.6861 engine power + 299.1242).

A questão energética, associada às mudanças climáticas e à dependência dos recursos naturais é um dos principais desafios do século XXI. A necessidade de produzir alimentos, para atender a crescente demanda da população, requer o aumento da utilização de máquinas e equipamentos, demandando maior quantidade de energia e causando emissões dos gases de efeito estufa. Fontes de materiais e de energia são consumidas ao longo do ciclo de vida do produto, portanto é importante reduzir a demanda dessas fontes e aperfeiçoar o uso de recursos pelo reuso, reciclagem e materiais renováveis, além da preservação do ambiente. No sistema de produção agrícola, as máquinas agrícolas são consideradas fundamentais para produção de biomassa. A análise de energia em máquinas agrícolas tem sido feita, porém com dados de indicadores da década de 1960. Estudos de energia incorporada e emissões em máquinas agrícolas devem ser feitos, devido à importância do sistema de produção de bioenergia na economia, além da otimização do consumo em operações necessárias à obtenção do produto. Esse estudo propôs determinar o inventário de materiais, energia incorporada e emissões dos gases de efeito estufa em máquinas agrícolas. Foram avaliadas oito máquinas: colhedora de café, pulverizador autopropelido, semeadora-adubadora, colhedora de grãos, trator 55 kW, trator 90 kW, trator 172 kW e trator 246 kW, em seus ciclos de vida útil. Tais sidos adotados segundo três fontes distintas. Os dados foram coletados em uma montadora multinacional, em suas unidades localizadas nos municípios de Piracicaba e Sorocaba, Estado de São Paulo e no município de Curitiba, Estado do Paraná, Brasil. Para cada máquina foi contabilizado o consumo dos insumos diretos utilizados na fase de montagem, e também o consumo dos insumos utilizados na fase de manutenção. Os dados de consumo dos insumos foram processados apresentando os fluxos de materiais utilizados, os quais foram multiplicados pelo seu índice de energia incorporada e fator de emissões, resultando na energia incorporada e nas emissões dos gases de efeito estufa, requeridos pelo sistema de produção. Os resultados apresentaram que a energia incorporada e emissões foram maiores no ciclo de vida indicado pelo fabricante, para colhedora de café, pulverizador, semeadora-adubadora, colhedora de grãos, e no ciclo de vida indicado pelo (BRASIL, 2010), para os tratores 55 kW, 90 kW, 172 kW e 246 kW, respectivamente. Para avaliação ambiental em tratores, equações foram fornecidas para demanda de energia e emissões pela massa (energia = -0,0057 massa + 129,2669), (emissões = -0,0003 massa + 5,9845) e pela potência motor (energia = -14,7672 potência motor + 6.507,9639), (emissões = -0,6861 potência motor + 299,1242). / The energy subject, associated with global climate changes and the environment dependency is one of the main challenges of 21st century. The need to produce food, to meet the growing demand of the population, requires increased use of machinery and equipment, demanding more energy and raising greenhouse gases emissions. Materials and energy sources are consumed during the product life cycle, so it is important to reduce the demand for these sources and optimizing the use of resources by reuse, recycling and renewable materials, plus environment preservation. At agricultural production system, agricultural machinery are considered fundamental for biomass production. The energy analysis in agricultural machinery has been done, but with indicator data from late 1960s. Embodied energy and emissions studies in agricultural machinery should be done, because of bioenergy production system importance in economy, beyond consumption optimization in operations necessary to obtain the product. This study aimed to determine the inventory for materials, embodied energy and greenhouse gases emissions in agricultural machinery. Eight machines were evaluated, so called: coffee harvester, self-propelled sprayer, seeder-fertilizer, combine harvester, tractor 55 kW, tractor 90 kW, tractor 172 kW and tractor 246 kW, on their life cycle. Such were taken from three different sources. The data were collected in a multinational manufacturer, in its units located at Piracicaba and Sorocaba regions, State of São Paulo and Curitiba region, State of Paraná, Brazil. For every harvester, the consumption of the direct input used in the assembly phase, was accounted, and also the consumption of the input used in the maintenance phase. The consumption data of the inputs were processed presenting the materials flows used, which they were multiplied by their embodied energy indices and emissions factor, resulting in the embodied energy and greenhouse gases emissions required by the production system. The results presented higher embodied energy and emissions on life cycle mentioned per manufacturer, for coffee harvester, sprayer, seeder-fertilizer, combine harvester, and on life cycle mentioned per (BRASIL, 2010), for tractors 55 kW, 90 kW, 172 kW and 246 kW, respectively. For environmental assessment on tractors, equations were provided to energy demand and emissions per mass (energy = -0.0057 mass + 129.2669), (emissions = -0.0003 mass + 5.9845) and per engine power (energy = -14.7672 engine power + 6,507.9639), (emissions = -0.6861 engine power + 299.1242).

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-04-18T14:41:17Z No. of bitstreams: 1 Josiane Reschke Pires.pdf: 4785187 bytes, checksum: 5dcede27f6c8d94cee536d3dfbfa047d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-18T14:41:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Josiane Reschke Pires.pdf: 4785187 bytes, checksum: 5dcede27f6c8d94cee536d3dfbfa047d (MD5) Previous issue date: 2013-03-21 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PROSUP - Programa de Suporte à Pós-Gradução de Instituições de Ensino Particulares / A preocupação com a sustentabilidade sugere a busca pela otimização dos recursos naturais. Um dos aspectos necessários é adequar as edificações para o clima em que estão localizadas, reduzindo o consumo energético da habitação e ampliando o conforto ambiental. O objetivo desta pesquisa é investigar a viabilidade técnica e econômica da aplicação de critérios de desempenho térmico em edificações residenciais. A investigação foi centrada na identificação dos custos e da energia no ciclo de vida de projetos simulados com soluções baseadas em conforto ambiental passivo (natural) e ativo (artificial), verificando a influência no consumo de energia da edificação. Foi aplicada em projetos de edificações residenciais verticais e horizontais, de classe média e baixa, em dois climas distintos (Porto Alegre e Bento Gonçalves, RS), examinando o tipo de envelope, as absortâncias e o uso de elementos construtivos. Para análise do desempenho térmico foi adotada a norma de desempenho NBR 15575 e método graus-hora, com modelagem BIM, utilizando o Revit/Autodesk e para as simulações térmicas foi empregado o EnergyPlus, software especializado em análise energética para edificações. O ciclo de vida dos projetos propostos foi analisado considerando-se um período de 50 anos, comparando os custos e a energia incorporada das alternativas. Como um segundo parâmetro de sustentabilidade, também se analisou a eficiência energética conforme o selo de eficiência energética Procel Edifica. Os resultados indicam que com o aumento do isolamento da envoltória se verifica uma melhoria do conforto térmico, de até 54%, e economia de energia, em ambos os climas, com um período de retorno de 2 a 6 anos, em alguns casos. / The concern with sustainability brought the need for optimization of the energy resources to reduce the consumption of electric energy and of natural resources. One of the aspects is the need to adapt the buildings to the climate in which they are located, reducing the energy consumption of housing. The aim of this research is to investigate the technical and economic viability of applying some criteria of thermal performance in residential buildings. The methodology is based on the identification of the costs and energy in the life cycle of projects based on environmental comfort on passive (natural) and active (artificial) ways, detailing the influence on energy consumption of the building. It was applied in residential projects, both vertical and horizontal, of lower and middle class, in two distinct microclimates (Porto Alegre and Bento Gonçalves, southern Brazilian cities), examining alternatives of envelope, insulation and the use of architectural façade elements. To analyze the thermal performance was adopted the Brazilian standard NBR 15575 and degree-hour method, with BIM modeling through Revit/Autodesk and for the thermal simulation Ecotect/Autodesk and EnergyPlus. The life cycle of the proposed case studies was analyzed by considering a period of 50 years, comparing the costs and embodied energy of alternatives. As a second measure of sustainability, energy efficiency was also analyzed with the Brazilian standard of energy efficiency Procel Edifica. The results showed that with the increment of envelope’s insulation there are improvement of thermal comfort, of 54%, and energetic economy, in both climates, with a payback period of 2 to 6 years, in some cases.

O consumo de energia embutida nas edificações acontece ao longo do seu ciclo de vida nas atividades relacionadas com a construção e manutenção. Trata-se de um consumo de cálculo complexo uma vez que o seu valor está contabilizado em outros setores econômicos como o setor industrial de produção de materiais construção e o setor de transportes. A contribuição da energia embutida nas edificações do Brasil chega a 40% do seu ciclo de vida energético. Para além disso as necessidades de infraestrutura no país, em particular no setor residencial, deverão resultar em elevados consumos energéticos para a sua construção, contribuindo para pressionar as necessidades de expansão dos sistemas de oferta de energia. Neste contexto, o objetivo central desta pesquisa é calcular a energia embutida na construção de um condomínio residencial na cidade de Campo Grande no Estado de Mato Grosso do Sul. Para tal foi utilizada um metodologia baseada em Avaliação de Ciclo de Vida Energético (ACVE) tendo sido considerados dois cenários que diferem quanto à eficiência energética na etapa do transporte. Obteve-se um consumo de energia embutida inicial por unidade de área de 4,99 GJ/m2 para o cenário 1 e 5,52 GJ/m2 para o cenário 2, com participações de energia não renovável de 61,2% e 64,2%, respectivamente. No cenário 1 a etapa de fabricação dos materiais respondeu por 96,1% do consumo de energia embutida, o transporte contribuiu com 3,2% e a construção com 0,7%. Já no cenário 2, a participação de cada etapa foi de 86,8%, 12,6% e 0,6% respectivamente. Os resultados do estudo de caso apresentado e o panorama elaborado sobre a energia embutida nas edificações brasileiras realizado nesta tese reforçam a necessidade de incluir a energia embutida como critério de eficiência energética no desenvolvimento de políticas públicas que contribuam para reduzir o consumo de energia no setor de edificações. / The embodied energy in buildings is an energy consumption that happens throughout its life cycle in the activities related to construction and maintenance. Embodied energy calculation is a complex process since its value is accounted for in other economic sectors such as the manufacture of building materials and transportation. The contribution of embodied energy in Brazilian buildings reaches 40% of its energy consumption life cycle. In addition, infrastructure needs in the country, particularly in the residential sector, should result in high energy consumption for its construction, contributing to put pressure on the expansion needs of the energy supply system. In this context, the main objective of this research is to calculate the embodied energy in the construction of a residential condominium in the city of Campo Grande in the State of Mato Grosso do Sul. A methodology based on Life Cycle Energy Assessment (LCEA) was used considering two scenarios that differ in terms of energy efficiency at the transportation stage. Initial Embodied Energy per unit area was 4.99 GJ/m2 for scenario 1 and 5.52 GJ/m2 for scenario 2, with a non-renewable energy share of 61.2% and 64, 2%, respectively. In scenario 1, the material manufacturing stage accounted for 96.1% of the initial embodied energy value, transportation contributed with a share of 3.2% and the construction stage with 0.7%. In scenario 2, the share of each stage was 86.8%, 12.6% and 0.6%, respectively. The results of the presented case study and the elaborated panorama on the embodied energy in Brazilian buildings carried out in this thesis reinforce the need to include embodied energy as a criterion of energy efficiency in the development of public policies that contribute to reduce energy consumption in the building sector.

O consumo de energia embutida nas edificações acontece ao longo do seu ciclo de vida nas atividades relacionadas com a construção e manutenção. Trata-se de um consumo de cálculo complexo uma vez que o seu valor está contabilizado em outros setores econômicos como o setor industrial de produção de materiais construção e o setor de transportes. A contribuição da energia embutida nas edificações do Brasil chega a 40% do seu ciclo de vida energético. Para além disso as necessidades de infraestrutura no país, em particular no setor residencial, deverão resultar em elevados consumos energéticos para a sua construção, contribuindo para pressionar as necessidades de expansão dos sistemas de oferta de energia. Neste contexto, o objetivo central desta pesquisa é calcular a energia embutida na construção de um condomínio residencial na cidade de Campo Grande no Estado de Mato Grosso do Sul. Para tal foi utilizada um metodologia baseada em Avaliação de Ciclo de Vida Energético (ACVE) tendo sido considerados dois cenários que diferem quanto à eficiência energética na etapa do transporte. Obteve-se um consumo de energia embutida inicial por unidade de área de 4,99 GJ/m2 para o cenário 1 e 5,52 GJ/m2 para o cenário 2, com participações de energia não renovável de 61,2% e 64,2%, respectivamente. No cenário 1 a etapa de fabricação dos materiais respondeu por 96,1% do consumo de energia embutida, o transporte contribuiu com 3,2% e a construção com 0,7%. Já no cenário 2, a participação de cada etapa foi de 86,8%, 12,6% e 0,6% respectivamente. Os resultados do estudo de caso apresentado e o panorama elaborado sobre a energia embutida nas edificações brasileiras realizado nesta tese reforçam a necessidade de incluir a energia embutida como critério de eficiência energética no desenvolvimento de políticas públicas que contribuam para reduzir o consumo de energia no setor de edificações. / The embodied energy in buildings is an energy consumption that happens throughout its life cycle in the activities related to construction and maintenance. Embodied energy calculation is a complex process since its value is accounted for in other economic sectors such as the manufacture of building materials and transportation. The contribution of embodied energy in Brazilian buildings reaches 40% of its energy consumption life cycle. In addition, infrastructure needs in the country, particularly in the residential sector, should result in high energy consumption for its construction, contributing to put pressure on the expansion needs of the energy supply system. In this context, the main objective of this research is to calculate the embodied energy in the construction of a residential condominium in the city of Campo Grande in the State of Mato Grosso do Sul. A methodology based on Life Cycle Energy Assessment (LCEA) was used considering two scenarios that differ in terms of energy efficiency at the transportation stage. Initial Embodied Energy per unit area was 4.99 GJ/m2 for scenario 1 and 5.52 GJ/m2 for scenario 2, with a non-renewable energy share of 61.2% and 64, 2%, respectively. In scenario 1, the material manufacturing stage accounted for 96.1% of the initial embodied energy value, transportation contributed with a share of 3.2% and the construction stage with 0.7%. In scenario 2, the share of each stage was 86.8%, 12.6% and 0.6%, respectively. The results of the presented case study and the elaborated panorama on the embodied energy in Brazilian buildings carried out in this thesis reinforce the need to include embodied energy as a criterion of energy efficiency in the development of public policies that contribute to reduce energy consumption in the building sector.