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Segundo a James e Dockery (2007), um dos mais graves impactes ambientais dos laboratórios está relacionado com o consumo de grandes quantidades de energia - até dez vezes mais do que escritórios, por metro quadrado. A principal razão para isto é uma carga elevada de ventilação, ou seja, 40-50% do seu consumo total de electricidade é tipicamente consumido por ventilação, como se pode verificar na figura 2.12. A estes valores acrescem 10 a 30% do consumo de energia para refrigerar o ar ou a água para arrefecer os espaços ou equipamentos.

Figura 2.12- Distribuição do consumo de electricidade no laboratório de Louis Stokes (Fonte: Bell e Arch., 2008).

Uma nova abordagem para a concepção e funcionamento pode resultar em benefícios ambientais significativos e financeiros. Isto envolve:

- Um processo de design com maior integração dos sub-sistemas, com implementação e controle de qualidade mais eficaz;

- Princípios de arquitectura que coloquem um peso maior na engenharia e na energia, e que adoptem configurações mais flexíveis e modulares;

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significa meios ajustados à relação oferta/ procura, e equipamentos adaptados às necessidades efectivas.

O programa de benchmarking de laboratórios do ensino superior efectuado pelo HEEPI concluiu que os laboratórios mais recentes têm um consumo por metro quadrado mais elevado do que aqueles construídos a alguns anos atrás. Esta tendência está associada, por exemplo, à realização de cada vez mais trabalhos com recurso a condições de confinamento. Há também o aumento dos níveis de automação em equipamentos de laboratório e sistemas de informação mais complexos, funcionando 24 horas por dia, sete dias por semana. Por estas e outras razões, é muito comum que os laboratórios possuam um consumo muito superior à sua especificação de projecto, podendo chegar a ser duas ou três vezes superior (James e Dockery, 2007).

As hottes são normalmente especificadas em função das velocidades padrão - geralmente 0,5m/s. No entanto, estas velocidades não são baseadas em padrões fundamentados cientificamente, mas em"regras” que se desenvolveram ao longo dos anos. O argumento para velocidades elevadas é intuitivo, baseando-se na assumpção de que a segurança também aumenta. No entanto, na prática este facto não se verifica, uma vez que velocidades elevadas podem contribuir para condições turbulentas em determinados locais. Uma hotte com um design aerodinamicamente eficaz, com uma velocidade nominal adequada é a chave para o duplo objectivo de segurança e eficiência energética. A nova norma europeia EN 14175, publicada em 01/05/06, apresenta métodos para produção de zonas confinadas seguras, com base na sua função e localização. Deverão ser ainda realizados testes no local, para que o confinamento seja seguro, podendo resultar na redução significativa do consumo de energia. A redução da velocidade de 0,5 para 0,3 m/s, pode reduzir o consumo de energia em 40%. Vários laboratórios universitários no Reino Unido adoptaram velocidades de 0,4 m/s (Hopkinson & James, 2007).

As câmaras limpas são fundamentais para uma ampla gama de indústrias, universidades e são energeticamente muito intensivas. Dentro das suas funções, há que destacar a indústria de semicondutores, que só no estado da Califórnia, nos Estados Unidos, utiliza 58% deste tipo de salas (Tschudi et al., 2001).

As câmaras limpas têm como o objectivo controlar a concentração de partículas no ar, por isso os sistemas AVAC são energeticamente mais intensivos do que os seus homólogos em edifícios comerciais. De acordo com estimativas de classes diferentes de câmaras limpas na Califórnia, a intensidade de energia eléctrica para refrigeração e ventilação varía de 1,7 a 10,2 MWh/ano/m2. Derivado dos dados do estudo, estima-se que o uso de energia do ventilador para salas limpas das

23 classes ISO 3, 4, 5 é o mais intensivo em termos de consumo de electricidade e colectivamente representa cerca de 80% do consumo de energia do ventilador para câmara limpas de todas as classes. Uma revisão de estudos sobre os custos indicou que o custo da energia pode atingir os 65- 75% do custo total anual associada com a operação e manutenção de salas limpas na Europa (Xu, 2002). A intensidade de electricidade média para câmaras limpas é de 6,67 MWh/ano/m2 por ano (600 kWh.ft-2 por ano), no estado da Califórnia (Mills et al., 1996).

A falta de manutenção dos equipamentos é uma grande fonte de ineficiência energética. Por exemplo, se os filtros de ar não são limpos regularmente, existe resistência e, portanto, o consumo de energia é maior. Os contratos de manutenção devem ser verificados para garantir que estes não são apenas contratos de inspecção, que contam com a acção dos departamentos individuais (Hopkinson e James, 2007).

Outra fonte de ineficiência energética é o “consumo fantasma” ou consumo off power, que pode ser muito superior ao inicialmente previsto. A presença de grande número de frigoríficos e

congeladores pode criar uma carga térmica elevada e consequente necessidade de refrigeração. Medidas para reduzir o consumo de energia associado com congeladores e frigoríficos incluem:

• Escolher equipamentos energeticamente eficientes, por exemplo, frigoríficos de classe 'A'; • Instalação de controladores Savawatt nos frigoríficos;

• Centralizar frigoríficos de baixa temperatura (-80C) em salas dedicadas a frio. No entanto, esta medida não costuma ser bem aceite por parte dos departamentos e algumas salas de frio podem ser sobre-arrefecidas;

• Controlo da frequência de abertura das portas;

• localização adequada de frigoríficos (ex: longe de estufas);

• Manutenção geral - reparação das juntas das portas danificadas, a limpeza do condensador e manter o evaporador claro (Hopkinson e James, 2007).

Várias universidades que possuem sistemas de gestão, aplicaram medidas como a aplicação de variadores de velocidade, o ajuste da temperatura de acordo com a temperatura exterior, a utilização de free cooling sempre que possível (Hopkinson e James, 2007).