Análise da iluminação natural calculada por meio do programa Energyplus

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ramos, Greici
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/91340
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
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spelling Análise da iluminação natural calculada por meio do programa EnergyplusEngenharia civilIluminação naturalSimulação por computadorDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia CivilPara uma boa avaliação do desempenho termo-energético da edificação é necessário analisar também o uso da iluminação natural, uma vez que esta influencia na carga térmica. Programas de simulação, como o Energyplus, unem a simulação termo-energética com o cálculo da iluminação natural; para tanto, utiliza o modelo de céu dinâmico desenvolvido por Perez et al. (1990), onde as iluminâncias são calculadas a partir do arquivo climático utilizado nas simulações. Desta forma, este trabalho tem como objetivo avaliar o cálculo da iluminação natural efetuado por este programa, através da comparação das iluminâncias internas calculadas através da simulação realizada pelos programas Energyplus, Daysim/Radiance e TropLux. Para esta avaliação também são comparadas as iluminâncias externas calculadas pelo Energyplus com as medidas. As simulações foram realizadas para salas quadradas, retangulares rasas e profundas; com três tamanhos diferentes de aberturas, para a cidade de Florianópolis. A partir destas simulações obtiveram-se valores de iluminância e fator de luz diurna. Para uma melhor verificação da diferença entre os programas foram realizadas simulações, para o modelo de sala quadrada com abertura em 50% da fachada, para as cidades de Belém, Brasília, Florianópolis, Genebra e Oslo. Em um segundo momento foi avaliado o modelo de céu utilizado pelo programa Energyplus, através da comparação entre as iluminâncias externas obtidas através da Estação de Medição de Iluminação Natural de Florianópolis (EMIN-Floripa) e as calculadas, para cada uma das classes de céu. A partir destas análises encontrou-se uma diferença superior a 50% entre as iluminâncias calculadas pelos programas que utilizam modelos de céu diferentes. Já a comparação entre o fator de luz diurna deixa evidente a deficiência que o programa Energyplus apresenta para resolver a reflexão interna, principalmente para salas mais profundas. Outro fator analisado é o cálculo da iluminância externa horizontal, tanto a difusa quanto a direta. Esta análise mostra que as iluminâncias calculadas através do modelo proposto por Perez et al. (1190) resultam em valores superiores aos medidos; onde as classes de céu encoberto apresentam maior erro para as iluminâncias. A principal conclusão deste trabalho foi a verificação das deficiências existentes no programa Energyplus que tem maior influência no cálculo da iluminação natural, sendo elas: o cálculo da parcela de luz refletida no ambiente, e o cálculo das iluminâncias externas maiores que as medidas; surgindo a necessidade de desenvolvimento de um modelo de céu dinâmico mais adequado às características de céu encontrado em Florianópolis. In order to evaluate the energy performance of a building it is necessary to assess the use of daylight, as it can influence the thermal load in the building. Computer programmes such as Energyplus can predict daylight, thermal loads and energy consumption in a building. Energyplus uses the sky model developed by Perez et al. (1990) for dynamic daylight simulation. Thus, the main objective of this study is to evaluate the calculation of daylight levels predicted by this programme by comparing the internal illuminances calculated by Energyplus, Daysim/Radiance and TropLux. For this evaluation the external calculated illuminances are also compared with the external measured ones. The simulations were performed for rooms with three different geometries (square, shallow and deep) and different window sizes, under the climatic conditions of Florianópolis. From the computer simulations, illuminance levels and daylight factors were obtained. In order to evaluate the programmes, a square room with a window to wall ratio of 50%, was simulated for the climatic conditions of five cities: Belém, Brasília, Florianópolis, Geneva and Oslo. Then, the sky model considered by Energyplus was assessed by comparing the calculated and the measured external illuminances for Florianópolis, for each sky clearness index. From these analyses a difference greater than 50% between the programmes with different sky models was found. By comparing the daylight factors it was found that Energyplus does not assess the internal reflected component properly, especially for deep rooms. Both diffuse and direct external horizontal illuminances were also analysed. This analysis showed that illuminances calculated by using the model developed by Perez et al. (1990) are higher than actual illuminances; and they are even higher for overcast sky. The main conclusion obtained from this study is that Energyplus has limitations to perform daylight calculations; and such limitations are due to deficiencies on the method to estimate the daylight internal reflected component and the external horizontal illuminances. This shows that there is need of developing a sky model for dynamic simulation of daylight more adequate for the sky conditions of Florianópolis.Florianópolis, SCGhisi, EnedirUniversidade Federal de Santa CatarinaRamos, Greici2012-10-23T21:43:04Z2012-10-23T21:43:04Z20082008info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis131 f.| il., grafs., tabs.application/pdf260442http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/91340porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2013-05-04T17:09:43Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/91340Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732013-05-04T17:09:43Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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