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Roberta Vieira Gonçalves de Souzahttp://lattes.cnpq.br/8006209271320989Ilka Afonso ReisEduardo Leite KrügerEleonora Sad de AssisJoyce Correna CarloLucila Chebel Labakihttp://lattes.cnpq.br/3132682588000314Marina da Silva Garcia2022-12-14T23:24:20Z2022-12-14T23:24:20Z2022-07-28http://hdl.handle.net/1843/48004https://orcid.org/0000-0002-7954-4785O benchmarking é uma ferramenta para comparação de consumo energético entre edifícios similares ou o mesmo edifício ao longo do tempo, sendo útil para o aumento de transparência quanto à gestão de energia e ao desenvolvimento de políticas para a eficiência energética. A métrica mais utilizada em benchmarkings energéticos é a Energy Use Intensity (EUI). No entanto, em edificações onde o condicionamento do ar é feito predominantemente por ventilação natural, como nas Universidades Públicas Brasileiras, a avaliação do EUI pode não ser suficiente para indicar a eficiência das edificações em uso, dado que há possibilidade de ocorrência de situações de desconforto térmico. Portanto, o objetivo desta tese é desenvolver um sistema de benchmarking interno de edifícios de campi universitários baseado no consumo de energia elétrica e no conforto térmico. Foram utilizados como estudo de caso os edifícios da Universidade Federal de Minas Gerais, em Belo Horizonte. Como métrica para análise de energia considerou-se o EUI e, como métricas para o conforto térmico, utilizaram-se o Percentual de Horas Ocupadas em Conforto (PHOC) e ao Graus Hora de Calor (GHC). Uma base de dados referente ao EUI de 110 edificações dos campi foi construída e optou-se por focar nos edifícios de Unidades Acadêmicas (UA) (27 prédios), para os quais foram levantadas também suas características arquitetônicas. O conforto térmico dos ambientes de salas de aula naturalmente ventiladas foi analisado a partir do desenvolvimento de arquétipos e simulações computacionais paramétricas de 55 mil cenários, com o software EnergyPlus. O método deste trabalho, de caráter interdisciplinar, incluiu a elaboração de quatro equações preditivas via modelos de regressão múltipla: duas equações referentes à energia para predição de EUI e duas referentes ao conforto térmico para predição de PHOC e GHC. As equações de EUI foram separadas para edifícios com e sem laboratórios de equipamentos densos. As equações de conforto térmico são referentes a salas de aula. Foi proposto um benchmarking com classificação dos prédios na escala de A a E tanto para EUI quanto para conforto térmico, integrados em uma matriz que gera classificações finais de níveis “bom”, “médio”, “ruim” e “muito ruim”. As equações desenvolvidas apresentaram R² de 0,93 a 0,97. Analisadas as UAs da UFMG, verificou-se que 29% apresentaram diagnóstico “Bom”, 53% “Médio” e 18% “Ruim”. Nenhuma UA foi classificada como “Muito ruim”. Espera-se que esse diagnóstico possa ser utilizado para embasar a priorização de medidas de retrofit. Acredita-se, que, para prédios em condicionamento híbrido ou com ventilação natural seja essencial a inclusão da indicação de conforto térmico em um processo de benchmarking energético. A contextualização do estudo de caso sugere que a metodologia desenvolvida pode ser replicada para outras universidades públicas do país.Benchmarking is a tool used for comparing energy consumption between a group of similar buildings or the same building over time. It is applicable for increasing transparency regarding energy management and the development of policies for energy efficiency. However, in buildings with predominance of natural ventilation, as Brazilian Public Universities, the EUI evaluation may not be sufficient to indicate the efficiency of the buildings in use, given that there is the possibility of occurrence of thermal discomfort. Therefore, the goal of this thesis is to develop an internal benchmarking system of university campus buildings based on electricity consumption and thermal comfort. The buildings of the Federal University of Minas Gerais, in Belo Horizonte, were used as a case study. EUI was considered as the metric for energy consumption analysis. The Percentage Occupied of Hours in Comfort (POHC) and the Degrees of Heat (DHH) were used as metrics related to thermal comfort. A EUI database of 110 buildings was built and focus was directed to 27 buildings of Academic Units, for which architectural characteristics were also raised. The thermal comfort of naturally ventilated classroom environments was analyzed from the development of archetypes and parametric computer simulations of 55 thousand scenarios with the EnergyPlus software. The method of this work, of interdisciplinary character, included the elaboration of four predictive equations via multiple regression models: two equations for the prediction of EUI and two related to thermal comfort, being one for POHC and one for DHH. The equations for EUI were divided for buildings with or without laboratories with high density of installed power. The thermal comfort equations consider the classrooms. A benchmarking was proposed with the classification of buildings on the scale from A to E both for EUI and for thermal comfort. The benchmarking classification was integrated by a matrix which generated classifications in levels “Good”, “Medium”, “Poor” and “Very poor”. The developed equations presented R² from 0.93 to 0.97. It was found that 29% of the analyzed buildings are in the diagnostic zone "Good", 53% in "Medium" and 18% in "Poor". No Academic Unit was classified as “Very poor”. It is expected that this diagnosis can be used to support the prioritization of retrofit measures. Author considers that for buildings of hybrid conditioning or with natural ventilation it is essential to include the indication of thermal comfort in a benchmarking process. The contextualization of the case study suggests that the methodology developed can be replicated in other public universities in the country.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Ambiente Construído e Patrimônio SustentávelUFMGBrasilARQ - ESCOLA DE ARQUITETURAhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/info:eu-repo/semantics/openAccessConforto térmicoEnergia elétrica - ConsumoVentilaçãoUniversidade e faculdades - EdifíciosBenchmarkingEficiência energética em edificaçõesConforto térmicoEdifícios universitáriosInterdisciplinarConsumo de energia e conforto térmico em campus universitário: uma proposta de benchmarkingEnergy consumption and thermal comfort in university campus: a benchmarking proposalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/48004/2/license_rdfcfd6801dba008cb6adbd9838b81582abMD52ORIGINALTeseMarinaGarcia_2022.pdfTeseMarinaGarcia_2022.pdfapplication/pdf15371492https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/48004/4/TeseMarinaGarcia_2022.pdf1f4a14e6c0bc6d198fa35c2084745b94MD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/48004/5/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD551843/480042022-12-14 20:24:21.038oai:repositorio.ufmg.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2022-12-14T23:24:21Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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