Zoneamento climático do semiárido brasileiro baseado na clusterização hierárquica para conforto e desempenho termo energético de edificações

• Autor(a) principal: Benevides, Mariana Navarro
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28103
• topic: Arquitetura e Clima; Habitações - Projetos e construções; Arquitetura - Aspectos ambientais; Energia - Consumo; Desempenho; Tecnologia de Arquitetura e Urbanismo

A definição de zonas climáticas caracteriza-se como uma importante ferramenta para o planejamento de edificações adaptadas ao contexto climático local. A avaliação dos impactos do clima nas construções apresenta relevância na medida que influenciam no desempenho energético das mesmas, sobretudo em regiões que apresentam alta especificidade climática, como a região semiárida brasileira. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi propor zonas climáticas para o semiárido brasileiro utilizando-se de técnicas estatísticas multivariadas e avaliar estratégias de condicionamento térmico passivo para zonas climáticas propostas, a partir de simulações termo energéticas. Análise de componentes principais (ACP) foi utilizada a fim de selecionar as variáveis de maior influência e análise de clusterização hierárquica (ACH) foi empregada no intuito de definir espacialmente zonas climaticamente homogêneas. Para cada zona estabelecida, foram definidas as estratégias construtivas de condicionamento térmico mais adequadas, bem como calculados os índices térmicos de calor e de graus-hora de resfriamento e aquecimento. Simulações termo energéticas foram realizadas para avaliação das estratégias definidas considerando cinco municípios representativos das zonas climáticas estabelecidas: Apodi/RN, Oeiras/PI, Palmeira dos Índios/AL, Buritirama/BA e Águas Vermelhas/MG. Foram analisadas as estratégias de ventilação natural, subdividida em ventilação natural diurna, ventilação natural noturna, janelas abertas 24h e janelas fechadas 24h, além da estratégia de inércia térmica com aquecimento solar. A avaliação das simulações ocorreu a partir dos indicadores de balanço térmico, conforto térmico adaptativo e graus-horas de aquecimento e resfriamento. Como resultados, a ACP possibilitou a redução do banco de dados inicial de 104, para 48 variáveis, dentre as quais destacam-se as variáveis relacionadas à temperatura. A partir da HCA, cinco zonas climáticas foram definidas, para as quais evidenciou-se uma alta demanda por estratégias construtivas de condicionamento térmico. Dentre as estratégias de ventilação natural simuladas, o uso de janelas abertas 24 horas e durante o período noturno se caracteriza como uma boa alternativa para a redução das horas de desconforto por calor nas edificações inseridas nas Zonas 1, 2, 3 e 4. Essas estratégias promoveram maiores percentuais de conforto térmico, bem como uma menor necessidade de graus-hora de resfriamento. Já para a Zona 5, a estratégia de ventilação natural com janelas abertas apenas no período diurno é a mais recomenda. A estratégia de inércia térmica com aquecimento solar avaliada para essa zona promoveu uma redução no desconforto por frio durante o inverno, porém um aumento no desconforto por calor e na necessidade de graus-hora de resfriamento nos demais meses. Diante do exposto, o zoneamento proposto neste estudo apresenta grande potencial de aplicação para um planejamento construtivo mais adaptado aos aspectos climáticos da região semiárida brasileira, contribuindo para o aumento da eficiência energética das edificações. Por fim, sugerem-se análises complementares para uma melhor aplicação da estratégia de inércia térmica em edificações inseridas nessa região. Palavras-chave: Fficiência energética. Habitações. Clima. Estratégias construtivas. Desempenho.