Renovation of a residential building for its certification as a nZEB

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gonçalves, Pedro Miguel Costa
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1822/88598
Resumo: Dissertação de mestrado em Mechanical Engineering (area of specialization in Energy and Environmental Technologies)
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spelling Renovation of a residential building for its certification as a nZEBRenovação de um edifício de habitação visando a sua certificação como nZEBDynamic simulationEnergy performanceThermal comfortnZEBSimulação dinâmicaDesempenho energéticoConforto térmicoEngenharia e Tecnologia::Engenharia MecânicaDissertação de mestrado em Mechanical Engineering (area of specialization in Energy and Environmental Technologies)In the European Union, 40% of the final energy consumption is used for heating and cooling buildings, which also accounts for 36% of CO2 emissions. Due to this high energy consumption, there has been given emphasis on reducing this consumption by constructing buildings whose energy needs are as low as possible, i.e., nZEB. However, reducing energy consumption is not only possible by constructing more efficient buildings. Much of the building stock in the European Union is old, so there has been a strong focus on renovating buildings. The aim of this work is therefore to analyze a traditional Portuguese residential building, assess its energy costs for air conditioning and analyze thermal comfort. Then apply improvement measures and carry out the same analysis. Two methods were used for this analysis: the seasonal method, which is currently used for energy certification of residential buildings in Portugal, and dynamic simulation, which, according to the text approved on 14th of March 2023 by the European Parliament, regarding the recast of the directive on the energy performance of buildings, will become mandatory. The seasonal method assumes a quasi-steady state, heat transfer occurs in a permanent regime, with external and internal temperatures remaining constant. Although this method allows buildings to be compared, which is its main use, it is inadequate when it comes to accurately determining a building's energy needs. In addition, the seasonal methodology does not allow for the determination of comfort, indoor conditions are constant, and the method does not allow for the calculation of parameters that influence comfort. Using a dynamic simulation program such as EnergyPlus has made it possible to determine energy needs more accurately due to its ability to detail diverse parameters over time. In addition, the ability to determine factors such as the temperature and relative humidity of spaces, surface temperature, among others, makes it possible to predict thermal comfort in the home. In this way, the renovation measures applied to the building have improved comfort conditions in the home, especially in summer, and reduced heating needs by 83% and cooling needs by 87%.Na União Europeia, 40% do consumo final de energia é utilizado no aquecimento e arrefecimento de edifícios, sendo também responsável por 36% de emissões de CO2. Devido a este elevado consumo energético, tem sido dada importância à redução deste consumo pela construção de edifício cujas necessidades energéticas sejam o menor possíveis, isto é, edifícios nZEB. Contudo, a redução de consumo energético deste setor não é possível apenas pela construção de edifícios mais eficientes. Grande parte do parque imobiliário da União Europeia é antigo, deste modo foi dada um grande foco na renovação de edifícios. O objetivo neste trabalho é, portanto, analisar um edifício de habitação tradicional português e a aplicação de medidas de melhoria e avaliação dos gastos energéticos para a climatização e análise do conforto térmico para ambos os casos. Para esta análise utilizaram se dois métodos, o método sazonal, atualmente utilizado para a certificação energética de edifícios de habitação em Portugal, e a simulação dinâmica, que, de acordo com o texto aprovado em Parlamento Europeu, em 14 de março de 2023, sobre a reformulação da diretiva relativa ao desempenho energético dos edifícios, se tornará obrigatório. O método sazonal pressupõe um estado quase estacionário, assumindo que a transferência de calor ocorre em regime permanente, com temperaturas externas e internas mantidas constantes. Embora este método permita a comparação de edifícios, sendo esta a sua principal utilização, este revela-se inadequado quando se pretende determinar, com precisão, as necessidades energéticas de um edifício. Para além disso, a metodologia sazonal não permite a determinação de conforto, as condições interiores são constantes e o método não permite o cálculo dos parâmetros que influenciam o conforto. Utilizando um programa de simulação dinâmica como o EnergyPlus permitiu determinar com maior precisão as necessidades energéticas devido à sua capacidade de detalhar a evolução de diversos parâmetros ao longo do tempo. Além de que a habilidade de determinar fatores como a temperatura e humidade relativa dos espaços, temperatura das superfícies, entre outros, possibilita a previsão do conforto térmico na habitação. Desta forma, as medidas de renovação aplicadas no edifício permitiram uma melhoria das condições de conforto na habitação, especialmente no verão, e uma redução das necessidades de aquecimento em 83% e das necessidades de arrefecimento em 87%.Martins, Luís BarreirosTeixeira, S. F. C. F.Universidade do MinhoGonçalves, Pedro Miguel Costa2024-01-102024-01-10T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/88598eng203502515info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-10T01:19:57Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/88598Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:37:08.737873Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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