Aplicação dos conceitos da indústria 4.0 na manutenção de edifícios de consumo de energia quase nula

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de ManutençãoO impacto da atividade humana no clima e na temperatura da Terra é cada vez maior. Os gases com efeito de estufa provenientes da queima de combustíveis fósseis e da exploração intensiva de animais, são a principal causa do aquecimento global. A sua concentração aumentou 48% desde a era pré-industrial (1750) até aos dias de hoje. O abate indiscriminado de árvores afetou grandemente um dos sumidouros dos gases com efeito de estufa (GEE). A União Europeia estabeleceu um compromisso com vista a reduzir as emissões dos GEE em aproximadamente 40% até 2030, face aos valores de 1990. Sendo os edifícios responsáveis por 36% das emissões totais dos GEE e por 40% dos consumos energéticos da União Europeia, como estratégia de longo prazo estão definidas metas para que a remodelação e construção de edifícios novos passe a ter necessidades quase nulas de energia, promovendo a melhoria do desempenho energético. Entre outros, impõe-se a realização de inspeções periódicas aos sistemas técnicos de climatização, ventilação e produção de energia. Estes sistemas devem cumprir requisitos e regras de instalação, manutenção, documentação de desempenho, avaliação periódica e monitorização dos consumos através de inspeções periódicas. Este trabalho pretende criar uma metodologia de manutenção para os sistemas técnicos dos edifícios, integrando diferentes ferramentas de diagnóstico para avaliação de risco, monotorização e controlo, aplicação de sensores e leitura de dados, gestão de manutenção para auscultar a eficiência dos sistemas e acompanhamento de trabalhos de manutenção. Esta ferramenta traduz-se numa forma simples para os gestores de centros de dados e de tecnologias de informação perceberem melhor onde intervir e reduzir avarias, aumentando a eficiência dos sistemas. O trabalho insere-se no âmbito da manutenção de edifícios, com carater pró-ativo, nomeadamente preventiva, preditiva e de melhoramento. Esta metodologia será baseada em conceitos da Indústria 4.0 (Internet das Coisas, Big Data, Cloud Computing e Inteligência Artificial) e contará com o apoio de sistemas de produção de energia limpa e climatização de baixo consumo, com vista à otimização da vida útil dos edifícios, à redução de custos de manutenção e, em última análise, à satisfação dos utilizadores. Pretende contribuir ainda para uma nova abordagem de gestão da manutenção de edifícios através da implementação de uma gestão da manutenção utilizando softwares CMMS (Computerized Maintenance Management System) e transição para as tecnologias BIM (Building Information Model).The impact of human activity on Earth’s climate and temperature is increasingly profound. The greenhouse gases originated by the burning of fossil fuels and intensive animal farming are the main cause of global warming. As a matter of fact the concentration of greenhouse gases has increased 48% since the pre industrial era (1750) until today. The indiscriminate logging has greatly affected one of the greatest greenhouse gasses (GHGs) sink. The European Union has made a commitment in order to reduce the emission of GHGs by about 40% until 2030 in relation to the emissions in 1990. As buildings are responsible for 36% of the total emissions of GHG and for 40% of the energy consumption in the European Union, long-term strategies and goals have been defined to ensure building remodelling and construction will result in buildings with nearly no energy consumption, thus improving energy performance. It is important to conduct regular inspections to the technical air-conditioning, venting and energy production systems, among others. These systems should fulfil installation, maintenance, performance documentation, regular assessment and consumption monitoring requirements. The present work aims to create a maintenance methodology for the technical systems of buildings. The goal is to integrate different diagnosis tools to assess risks, monitor and control, apply sensors and read data, manage maintenance to check system efficiency. This tool represents a simple way for data centre and Information Technologies managers to understand better where to intervene and reduce malfunctions, thus increasing system efficiency. This work takes place within the context of building maintenance, with a pro-active, preventive character and improvement-driven maintenance. This methodology will be based on 4D industry concepts (the Internet of things, Big Data, Cloud Computing and Artificial Intelligence) and backed up by clean energy production systems as well as energy-efficient climatisation systems, thus contributing to the optimisation of the lifespan of buildings, to the decrease of maintenance costs and ultimately to the users’ satisfaction. Moreover, the current work aims to contribute to a new approach to the maintenance management area by means of CMMS (Computerized Maintenance Management System) software and a transition to the BIM (Building Information Model) technologies.