Investigação do potencial de economia de energia com o uso de dispositivos de proteção solar nos Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carla Patricia Santos Soares
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9PNJJP
Resumo: Apoiado pelo projeto de pesquisa CIE (Convênio ECV DTP 002/2011), que pretende estruturar o desenvolvimento de pesquisas da área de luz natural para colaboração com a Etiquetagem de Eficiência Energética de Edificações, esta dissertação visa contribuir para a otimização da avaliação do uso de dispositivos de proteção solar em edificações residenciais. O trabalho apresenta um cunho multidisciplinar uma vez que associa estudos de iluminação natural, desempenho térmico e comportamento humano para uma avaliação global da influência dos dispositivos de proteção solar nos ambientes. Lançado em 2010, o Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais (RTQ-R) apresenta possibilidade de pontuação no sistema de avaliação a partir do uso de dispositivos de proteção solar. A pontuação varia de 0 a 1, sendo 0 para aberturas sem proteção solar e 1 apenas quando utilizadas venezianas. Outros dispositivos são pontuados a partir de dois outros métodos podendo receber pontuações máximas de 0,2 e 0,5 conforme o método aplicado. Contudo, os métodos que avaliam a presença de dispositivos que não venezianas acabam desfavorecendo a possibilidade de uma pontuação maior, ainda que os dispositivos em análise apresentem efetivo sombreamento e consequente diminuição de Graus hora de desconforto no período de insolação. Este estudo pretende, então, investigar o potencial de redução do consumo de energia e do desempenho térmico e luminoso quando utilizadas diferentes tipologias de proteção solar em aberturas, a fim de comparar e equalizar os valores das pontuações recebidas pelo Regulamento. Para realização desta pesquisa, foram feitas análises a partir do resultado de simulações computacionais integradas por dois softwares, Daysim e EnergyPlus, para as quatro orientações principais, em sete zonas bioclimáticas. As simulações foram compostas por dois ambientes simulados em 128 variações contendo sete dispositivos de proteção e um modelo sem proteção. Os resultados apontam que cada método de dimensionamento de dispositivos de proteção apresenta características específicas quanto ao desempenho luminoso, térmico e de consumo de energia. Os modelos com proteções solares projetadas a partir da referencia da carta solar apresentaram os maiores dimensionamentos dos dispositivos e uma menor demanda de graus-hora de resfriamento para todas as Zonas. Estes modelos alcançaram variações de até 42% de redução de graus-hora, em relação ao modelo sem proteção. Já os modelos dimensionados a partir da avaliação do RTQ-R e venezianas, 26%. Em relação ao consumo de energia, os potenciais de redução com o uso de sombreamento nas aberturas demonstraram que, para oeste, a redução de consumo em relação ao modelo sem proteção foi a maior, alcançando até 14,7% de economia, enquanto para sul, alcançam-se até 2,9%. Os resultados das simulações permitiram gerar uma escala de pontuação para os dispositivos e demonstraram uma incompatibilidade dos valores resultantes das simulações aos valores praticados pelo RTQ-R. Notou-se resultados com pontuações significativamente superiores à máxima atribuída às venezianas, alcançando valores de até 4,21 pontos. Concluiu-se também que a necessidade de sombreamento nas aberturas e as pontuações recebidas variam significativamente entre as Zonas Bioclimáticas e com relação a orientação solar, e, por isso, observa-se a necessidade de se adotar valores de pontuação setorizados.
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Para realização desta pesquisa, foram feitas análises a partir do resultado de simulações computacionais integradas por dois softwares, Daysim e EnergyPlus, para as quatro orientações principais, em sete zonas bioclimáticas. As simulações foram compostas por dois ambientes simulados em 128 variações contendo sete dispositivos de proteção e um modelo sem proteção. Os resultados apontam que cada método de dimensionamento de dispositivos de proteção apresenta características específicas quanto ao desempenho luminoso, térmico e de consumo de energia. Os modelos com proteções solares projetadas a partir da referencia da carta solar apresentaram os maiores dimensionamentos dos dispositivos e uma menor demanda de graus-hora de resfriamento para todas as Zonas. Estes modelos alcançaram variações de até 42% de redução de graus-hora, em relação ao modelo sem proteção. Já os modelos dimensionados a partir da avaliação do RTQ-R e venezianas, 26%. Em relação ao consumo de energia, os potenciais de redução com o uso de sombreamento nas aberturas demonstraram que, para oeste, a redução de consumo em relação ao modelo sem proteção foi a maior, alcançando até 14,7% de economia, enquanto para sul, alcançam-se até 2,9%. Os resultados das simulações permitiram gerar uma escala de pontuação para os dispositivos e demonstraram uma incompatibilidade dos valores resultantes das simulações aos valores praticados pelo RTQ-R. Notou-se resultados com pontuações significativamente superiores à máxima atribuída às venezianas, alcançando valores de até 4,21 pontos. Concluiu-se também que a necessidade de sombreamento nas aberturas e as pontuações recebidas variam significativamente entre as Zonas Bioclimáticas e com relação a orientação solar, e, por isso, observa-se a necessidade de se adotar valores de pontuação setorizados.Supported by the CIE research project (Grant DTP ECV 002/2011), which intends to structure the development of researchs in the field of natural light for collaboration with the Buildings Energy Efficiency Labeling, this thesis aims to contribute to optimize shading devices evaluation in residential buildings. Launched in 2010, the Brazilian Energy Labeling Schemes for Residential Buildings (RTQ-R) presents scoring possibility in the rating system when using shading devices. The score ranges from 0 (zero) to 1 (one), being 0 when there is no shading device and 1 only when there are shutters. Other shading devices are scored based on two other methods and may receive scores of up to 0.2 (zero point two) or 0.5 (zero point five) points, depending of the method used. Nevertheless, the methods that assess the presence of devices other than shutters do not allow them to get higher scores, even though these devices show effective shading during sunlight periods and a consequent decrease in hour-degrees of disconfort. So this study intends to investigate the potential energy savings in addition to the thermal and luminic performance when are used different shading devices typologies, in order to compare and equalize the scores given by RTQ-R to the devices. For this purpose, analyses were made through integrated computer simulation using the software Daysim and EnergyPlus for the four main solar orientations and for seven cities in Brazil. The simulations were performed for two rooms with 128 variations using seven different shading devices and a model without any device. The results show that every method of shading device sizing has specific characteristics regarding its luminous, thermal and energy performance. The models in which the shading devices were designed using the solar chart showed the largest devices sizing, but a lower cooling hour-degrees demand for all Bioclimatic Zones. These models achieved up to 42% less hour-degrees than the model without shading devices. In other way, the models designed from RTQ-R evaluation and presence of shutters, only 26%. Concerning the energy performance, the potential saving by using shading devices was the highest for west-facing openings, achieving reduction of up to 14.7% when compared to the model without devices, while for south-facing openings it achieved up to 2.9%. The simulations results allowed the creation of a rating scale for the devices and showed an incompatibility between the simulations scores and the ones given by the RTQ-R. Frequently, the simulations results showed significantly higher scores than the maximum given to the shutters by the RTQ-R, achieving up to 4.21 points. It was also found that the scores are significantly different between the Bioclimatic Zones and solar orientations and therefore it is necessary to adopt zoned scores.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGIluminação naturalConforto termicoArquitetura e conservação de energiaArquitetura e radiação solarEnergia ConservaçãoEficiência energéticaProteção solarRTQ-RInvestigação do potencial de economia de energia com o uso de dispositivos de proteção solar nos Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALmacps_r72.pdfapplication/pdf2533367https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-9PNJJP/1/macps_r72.pdf51f885769b5c89fefc536be81662bbc9MD51TEXTmacps_r72.pdf.txtmacps_r72.pdf.txtExtracted texttext/plain310336https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-9PNJJP/2/macps_r72.pdf.txt71cc89c5da1d0d9bc740f9e360cb798cMD521843/BUOS-9PNJJP2019-11-14 23:20:29.836oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-9PNJJPRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-15T02:20:29Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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