An analysis of energy efficiency in multicampi higher education institutions and a novel environmental labeling proposal

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5327/z2176-947820200722

Keywords:

Labeling, Energy Management, Buildings

Abstract

The expansion of Brazilian higher education institutions (HEIs) organized in multicampi structures brought a significant complexity to the academic and administrative management. In this context, environmental management strategies become quite relevant, especially when considering the low effectiveness of the Brazilian Labeling Program (BLP) for the classification of buildings in practice. The main objective of the present paper is to evaluate the BLP efficacy as applied to HEI buildings, aiming to develop a new environmental labeling model for multicampi HEIs. For this purpose, the BLP was applied to the labeling of Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí (IFPI), employing data obtained from electricity bills between 2016 and 2018. The energy diagnosis was performed considering distinct indicators,
performance indexes, levels and rankings of relative energy efficiency, from which energy efficiency labels could be developed. The results allow the verification of the low efficiency of the BLP, especially in the environmental labeling of HEIs. From the detailed analysis of bills, it is possible to develop environmental labels inspired by the BLP, resulting in a different approach. A novel type-II environmental labeling methodology is then introduced based on the breakdown of electricity bills and statistical methods.

Downloads

Download data is not yet available.

References

AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA (ANEEL). Resolução nº 414, de 9 de setembro de 2010. Estabelece as Condições Gerais de Fornecimento de Energia Elétrica de forma atualizada e consolidada. Brasília: ANEEL, 2010

ANGULO MEZA, L.; BIONDI NETO, L.; SOARES DE MELLO, J.C.C.B.; GOMES, E.G. ISYDS: Integrated System for Decision Support (SIAD – Sistema Integrado de Apoio a Decisão): a software package for data envelopment analysis model. Pesquisa Operacional, v. 25, n. 3, 2005. http://dx.doi.org/10.1590/S0101-74382005000300011

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR ISO 14020: Rótulos e declarações ambientais – Princípios gerais. Rio de Janeiro: ABNT, 2002.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR ISO 14021: Rótulos e declarações ambientais – Autodeclarações ambientais (rotulagem tipo II). Rio de Janeiro: ABNT, 2017.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR ISO 14021: Rótulos e declarações ambientais – Rotulagem ambiental do tipo I – Princípios e procedimentos. Rio de Janeiro: ABNT, 2004.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR ISO 14021: Rótulos e declarações ambientais – Rotulagem ambiental do tipo III – Princípios e procedimentos. Rio de Janeiro: ABNT, 2015.

BANKER, R.D.; CHARNES, A.; COOPER, W.W. Some models for estimating technical scale inefficiencies in data envelopment analysis. Management Science, v. 30, n. 9, p. 1078-1092, 1984. https://doi.org/10.1287/mnsc.30.9.1078

BANKER, R. D.; CHARNES, A.; COOPER, W. W.; SWARTS, J.; THOMAS, D. A. An introduction to data envelopment analysis with some of its models and their uses. Research in Governmental and Nonprofit Accounting, v. 5, p. 125-163, 1989.

BLUM, H.; OKWELUM, E. Estimating an economic-efficient frontier for dishwasher consumer choice. Energy Efficiency, v. 11, n. 6, p. 1325-1340, 2018. https://doi.org/10.1007/s12053-018-9627-7

BORGSTEIN, H.E.; LAMBERTS, R. Developing energy consumption benchmarks for buildings: Bank branches in Brazil, Energy & Buildings, v. 82, p. 82-91, 2014. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2014.07.028

BORGSTEIN, E.H.; LAMBERTS, R.; HENSEN, J.L.M. Evaluating energy performance in non-domestic buildings: A review. Energy & Buildings, v. 128, p. 734-755, 2016. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.07.018

BRASIL. Governo Federal. Lei nº 9.991, de 24 de julho de 2000. Dispõe sobre realização de investimentos em pesquisa e desenvolvimento e em eficiência energética por parte das empresas concessionárias, permissionárias e autorizadas do setor de energia elétrica, e dá outras providências, Brasília, 2000.

BRASIL. Governo Federal. Lei nº 10.295, de 17 de outubro de 2001. Dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia e dá outras providências. Brasília, 2001.

BRASIL. Ministério da Educação. Plataforma Nilo Peçanha. Available at: <https://www.plataformanilopecanha.org>. Accessed on: Aug. 7, 2019b.

BRASIL. Ministério de Estado do Planejamento, Orçamento e Gestão. Instrução Normativa nº 2, de 4 de junho de 2014. Dispõe sobre regras para a aquisição ou locação de máquinas e aparelhos consumidores de energia pela Administração Pública Federal direta, autárquica e fundacional, e uso da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE) nos projetos e respectivas edificações públicas federais novas ou que recebam retrofit. Brasília, 2014.

BURMAN, E.; HONG, S.; PATERSON, G.; KIMPIAN, J.; MUMOVIC, D. A comparative study of benchmarking approaches for non-domestic buildings: Part 2 – Bottom-up approach. International Journal of Sustainable Built Environment, v. 3, n. 2, p. 247-261, 2014. https://doi.org/10.1016/j.ijsbe.2014.12.001

CENTRAIS ELÉTRICAS BRASILEIRAS (ELETROBRAS). Procel Results Report 2018: base year 2017. Rio de Janeiro: ELETROBRAS, 2018.

CENTRAIS ELÉTRICAS BRASILEIRAS (ELETROBRAS). Selo Procel Edificações: Qual a diferença entre Selo Procel Edificações e Etiqueta PBE Edifica? Rio de Janeiro: ELETROBRAS, 2019. Available at: <http://www.procelinfo.com.br/main.asp?View={E85A0ACC-8C62-465D-9EBD-47FF3BAECDAE}#1>. Accessed on: 24 Oct., 2019.

CHARNES, A.; COOPER, W.W.; RHODES, E. Measuring the efficiency of decision-making units. European Journal of Operational Research, v. 2, n. 6, p. 429-444, 1978. https://doi.org/10.1016/0377-2217(78)90138-8

CHENG, X.; YANG, B.; HEDMAN, A.; OLOFSSON, T.; LI, H.; LI, H.; VAN GOOL, L. NIDL: A pilot study of contactless measurement of skin temperature for intelligent building. Energy & Buildings, v. 198, p. 340-352, 2019. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.06.007

DOMINGOS, D.; OLIVEIRA, E.; ANDRADE, E.; MACHADO, T.B.; PEREIRA, C.R.; HÜTHER, C.M. Avaliação do desempenho da gestão do Programa ICMS Verde na mesorregião metropolitana do estado do Rio de Janeiro. Revista Brasileira de Ciências Ambientais, v. 50, p. 149-161, 2018. https://doi.org/10.5327/Z2176-947820180396

EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA (EPE). Atlas da Eficiência Energética: Brasil 2019 – Relatório de Indicadores. Brasília: EPE, 2020.

EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA (EPE). Brazilian Energy Balance. Brasília: EPE, 2019.

FUCCI, F.; PERONE, C.; LA FIANZA, G.; BRUNETTI, L.; GIAMETTA, F.; CATALANO, P. Study of a prototype of an advanced mechanical ventilation system with heat recovery integrated by heat pump. Energy and Buildings, v. 133, p. 111-121, 2016. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.09.038

GHAHRAMANI, A.; PANTELIC, J.; LINDBERG, C.; MEHL, M.; SRINIVASAN, K.; GILLIGAN, B.; ARENS, E. Learning occupants’ workplace interactions from wearable and stationary ambient sensing systems, Applied Energy, v. 230, p. 42-51, 2018. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.08.096

GOOGLE. Google Earth website. 2018. Available at: <http://earth.google.com/>. Accessed on: Sept. 13, 2018.

HONG, S.; PATERSON, G.; BURMAN, E.; STEADMAN, P.; MUMOVIC, D. A comparative study of benchmarking approaches for non-domestic buildings: Part 1 – Top-down approach. International Journal of Sustainable Built Environment, v. 2, n. 2, p. 119-130, 2013. https://doi.org/10.1016/j.ijsbe.2014.04.001

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (IBGE). Índice de organização: malhas territoriais. Brasília: IBGE, 2015. Available at: <ftp://geoftp.ibge.gov.br/organizacao_do_territorio/malhas_territoriais/malhas_municipais/municipio_2015/>. Accessed on: Nov. 10, 2019.

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA (IFPI). PDI 2015-2019 – Plano de Desenvolvimento Institucional. Teresina: IFPI, 2014.

INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, QUALIDADE E TECNOLOGIA (INMETRO). Portaria nº 18, de 16 de janeiro de 2012: Aprova a revisão do Regulamento Técnico da Qualidade - RTQ para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais. Rio de Janeiro: INMETRO, 2012.

INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, QUALIDADE E TECNOLOGIA (INMETRO). Portaria nº 372, de 17 de setembro de 2010: Aprova a revisão dos Requisitos Técnicos da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ). Rio de Janeiro: INMETRO, 2010.

INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, QUALIDADE E TECNOLOGIA (INMETRO). Tabela de Edificações Comerciais, de Serviço e Públicos. Rio de Janeiro: INMETRO, 2015. Available at: <http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/tabelas-comerciais.pdf>. Accessed on: Aug. 7, 2019.

INTERNATIONAL ENERGY AGENCY (IEA). World Energy Outlook 2017. Paris: IEA, 2018.

KETCHMAN, K.J.; PARRISH, K.; KHANNA, V.; BILEC, M.M. Synergizing disparate component-level energy resources into a single whole building tool to support energy conservation action in small commercial buildings. Energy & Buildings, v. 176, p. 325-332, 2018. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2018.06.053

KILKS, S. Composite index for benchmarking local energy systems of Mediterranean port cities. Energy, v. 92, part 3, p. 622-638, 2015. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.06.093

LI, M.; TAO, W. Review of methodologies and polices for evaluation of energy efficiency in high energy-consuming industry. Applied Energy, v. 187, p. 203-215, 2017. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.11.039

LI, Z.; HAN, Y.; XU, P. Methods for benchmarking building energy consumption against its past or intended performance: An overview. Applied Energy, v. 124, p. 325-334, 2014. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.03.020

LIMA, E.E.; MACHADO, L.R.S. Reuni e Expansão Universitária na UFMG de 2008 a 2012. Educação & Realidade, v. 41, n. 2, p. 383-406, 2016. https://doi.org/10.1590/2175-623654765

LOPES, A.C.P.; OLIVEIRA FILHO, D.; ALTOE, L.; CARLO, J.C.; LIMA, B.B. Energy efficiency labeling program for buildings in Brazil compared to the United States' and Portugal's. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 66, p. 207-219, 2016. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.07.033

MANLY, B.J.F. Métodos Estatísticos Multivariados: Uma introdução. 3ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2008.

MATHIOULAKIS, E.; BABALIS, S.; KALOGIROU, S.; BELESSIOTIS, V. Energy labelling and ecodesign of solar thermal products: Opportunities, challenges and problematic implementation aspects. Renewable Energy, v. 101, p. 728-736, 2017. https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.09.034

MELO, A.P.; CÓSTOLA, D.; LAMBERTS, R.; HENSEN, J.L.M. Assessing the accuracy of a simplified building energy simulation model using Bestest: The case study of Brazilian Regulation. Energy and Buildings, v. 45, p. 219-228, 2012. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.11.007

MORAIS, F. H. M.; BARBOSA, F. R.; MORAES, A. M. Technical-economic analysis of the first mini-generation photovoltaic system of Piauí, Brazil. IEEE Latin America Transactions, v. 17, n. 10. 2019. http://dx.doi.org/10.1109/tla.2019.8986449

NEZ, E. Os dilemas da Gestão de Universidades Multicampi no Brasil. Revista Gestão Universitária na América Latina, Florianópolis, v. 9, n. 2, p. 131-153, 2016. https://doi.org/10.5007/1983-4535.2016v9n2p131

NIEDERBERGER, A.A.; CHAMPNISS, G. Flip sides of the same coin? A simple efficiency score versus energy bill savings information to drive consumers to choose more energy-efficient products. Energy Efficiency, v. 11, n. 7, p. 1657-1671, 2018. https://doi.org/10.1007/s12053-017-9542-3

NOGUEIRA, L.A.H.; CARDOSO, R.B.; CAVALCANTI, C.Z.B.; LEONELLI, P. A evaluation of the energy impacts of the energy efficiency law in Brazil. Energy for Sustainable Development, v. 24, p. 58-69, 2015. https://doi.org/10.1016/j.esd.2014.12.002

ORGANIZATION FOR ECONOMIC CO-OPERATION AND DEVELOPMENT. Environmental Indicators Development, Measurement and Use. Paris: OECD, 2003.

PÉREZ-LOMBARD, L.; ORTIZ, J.; VELÁZQUEZ, D. Revisiting energy efficiency fundamentals. Energy Efficiency, v. 6, p. 239-254, 2013. https://doi.org/10.1007/s12053-012-9180-8

PLANAS, C.; CUERVA, E.; ALAVEDRA, P. Effects of the type of facade on the energy performance of office buildings representative of the city of Barcelona. Ain Shams Engineering Journal, v. 9, n. 4, p. 3325-3334, 2018. https://doi.org/10.1016/j.asej.2017.04.009

PRIETO-SANDOVAL, V.; MEJÍA-VILLA, A.; ORMAZABAL, M.; JACA, C. Challenges for ecolabeling growth: lessons from the EU Ecolabel in Spain. The International Journal of Life Cycle Assessment, v. 25, p. 856-867, 2020. https://doi.org/10.1007/s11367-019-01611-z

ROE, B.E.; TEISL, M.F.; DEANS, C.R. The Economics of Voluntary Versus Mandatory Labels. Annual Review of Resource Economics, v. 6, n. 1, p. 407-427, 2014. https://doi.org/10.1146/annurev-resource-100913-012439

SANTOS, C.R. Estratégias bioclimáticas de projetos para melhores desempenhos ambientais em universidades no sul baiano. Revista Brasileira de Ciências Ambientais (Online), v. 55, n. 1, p. 122-144, 2020. https://doi.org/10.5327/Z2176-947820200540

SCHIBUOLA, L.; SCARPA, M.; TAMBANI, C. CO2 based ventilation control in energy retrofit: An experimental assessment. Energy, v. 143, p. 606-614, 2018. https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.11.050

SENNA, A.J.T.; ALVES, R.R.; SANTOS, N.R.Z.; COSTA, F.L. Determinação do índice de risco ambiental das instalações de uma unidade de uma instituição federal multicampi de ensino superior. Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Digital, Santa Maria, v. 18, n. 1, p. 555-565, 2014. https://doi.org/10.5902/2236117012651

SILVA, O.A.V.O.L.; MOITA NETO, J.M.; LIRA, M.A.T. Análise envoltória de dados para a gestão energética em instituições de ensino superior multicampi. Revista Brasileira de Ciências Ambientais, n. 50, p. 78-96, 2018. https://doi.org/10.5327/Z2176-947820180401

SILVA, O.A.V.O.L.; MORAIS, F.H.M.; LEITE, C.S.; CARDOSO, J.R.A.; SOUSA, W.V.C. Use of energy bills for energy management in multicampi universities. Espacios, (Caracas), v. 38, n. 12, p. 20, 2017.

SILVA, O.A.V.O.L.; SANTOS, F.F.P.; BARBOSA, F.R.; LEITE, C.S. Electricity use management based on international protocol: a proposal for UFPI, Brazil. Espacios, Caracas, v. 37, n. 11, p. 26, 2016.

SILVA, O.A.V.O.L.; SANTOS, F.F.P.; BARBOSA, F.R.; LEITE, C.S. Etiquetagem de edificações comerciais, públicas e de serviços: um retrato da (in)eficácia do programa no Piauí. Carta CEPRO, Teresina, v. 27, p. 43-54, 2015.

SPENGLER, L.; JEPSEN, D.; ZIMMERMANN, T.; WICHMANN, P. Product sustainability criteria in ecolabels: a complete analysis of the Blue Angel with focus on longevity and social criteria. The International Journal of Life Cycle Assessment, v. 25, p. 936-946, 2020. https://doi.org/10.1007/s11367-019-01642-6

UNITED NATIONS ORGANIZATION (UN). Plataforma Agenda 2030: Acelerando as transformações para a Agenda 2030 no Brasil. New York: ONU, 2015a. Available at: <http://www.agenda2030.com.br>. Accessed on: Apr. 24, 2018.

UNITED NATIONS ORGANIZATION (UN). Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development. New York: ONU, 2015b.

WONG, I.L.; KRÜGER, E. Comparing energy efficiency labelling systems in the EU and Brazil: implications, challenges, barriers and opportunities. Energy Policy, v. 109, p. 310-323, 2017. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2017.07.005

Downloads

Published

2021-02-04

How to Cite

da Silva, O. A. V. de O. L., Moita Neto, J. M., & Lira, M. A. T. (2021). An analysis of energy efficiency in multicampi higher education institutions and a novel environmental labeling proposal. Revista Brasileira De Ciências Ambientais (RBCIAMB), 56(1), 76–90. https://doi.org/10.5327/z2176-947820200722

More articles by the same author(s)

Similar Articles

You may also start an advanced similarity search for this article.