Impacto de parâmetros térmicos e lumínicos sobre o consumo energético de edificações: estudo de caso em projeto típico de habitação de interesse social unifamiliar

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carneiro, Eduardo Rimolo
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)
Texto Completo: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/8663
Resumo: As características da edificação afetam diretamente as trocas de calor entre os ambientes internos e externos, bem como na quantidade e acesso de luz natural. As aberturas da envoltória, principalmente as janelas, desempenham um papel fundamental na exploração da energia solar para maior eficiência e menor consumo de energia. Este trabalho tem como objetivo avaliar as relações entre os parâmetros de desempenho térmico e desempenho lumínico e sua influência sobre o consumo de energia das edificações. Como estudo de caso, foi utilizado um projeto típico de habitação de interesse social unifamiliar dentro dos padrões normativos e construtivos brasileiros. Com o objetivo de abranger as diferenças climáticas do território nacional, foram estudados os climas de Porto Alegre, Campo Grande e Belém do Pará, das regiões Sul, Centro e Norte respectivamente. Os parâmetros projetuais variados nas simulações foram a Orientação Solar e a Dimensão das Aberturas (Window-to-Wall Ratio). O tamanho das aberturas variou a taxas de 15% entre 15% e 75% e a orientação solar variou para os quatro pontos cardeais. As simulações foram realizadas no software EnergyPlus, e as métricas analisadas são as médias de consumo de energia para aquecimento, resfriamento e iluminação da edificação. A partir das simulações, foram obtidos dados de desempenho e consumo energético. As análises foram realizadas sobre o efeito dos parâmetros de projeto sobre uso de energia, com a avaliação conjunta de conforto térmico e iluminação natural no interior da edificação. Para a cidade de Porto Alegre foi constatado que, em média, 67% da energia consumida é destinada para o resfriamento da edificação, enquanto 20% corresponde ao aquecimento, e 13% são destinados para a iluminação artificial. Em Campo Grande, o consumo médio com resfriamento é de 88%, o aquecimento corresponde a 2%, e iluminação acrescenta 10%. Em Belém do Pará não existiu necessidade de aquecimento, e 93% da energia consumida é destinada para resfriamento. Os 7% restantes são utilizados para iluminação artificial. O estudo indica as diferenças de resultados entre as localizações estudadas, e pode proporcionar elementos de diferenciação dos projetos de acordo com o local de implantação.
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Como estudo de caso, foi utilizado um projeto típico de habitação de interesse social unifamiliar dentro dos padrões normativos e construtivos brasileiros. Com o objetivo de abranger as diferenças climáticas do território nacional, foram estudados os climas de Porto Alegre, Campo Grande e Belém do Pará, das regiões Sul, Centro e Norte respectivamente. Os parâmetros projetuais variados nas simulações foram a Orientação Solar e a Dimensão das Aberturas (Window-to-Wall Ratio). O tamanho das aberturas variou a taxas de 15% entre 15% e 75% e a orientação solar variou para os quatro pontos cardeais. As simulações foram realizadas no software EnergyPlus, e as métricas analisadas são as médias de consumo de energia para aquecimento, resfriamento e iluminação da edificação. A partir das simulações, foram obtidos dados de desempenho e consumo energético. As análises foram realizadas sobre o efeito dos parâmetros de projeto sobre uso de energia, com a avaliação conjunta de conforto térmico e iluminação natural no interior da edificação. Para a cidade de Porto Alegre foi constatado que, em média, 67% da energia consumida é destinada para o resfriamento da edificação, enquanto 20% corresponde ao aquecimento, e 13% são destinados para a iluminação artificial. Em Campo Grande, o consumo médio com resfriamento é de 88%, o aquecimento corresponde a 2%, e iluminação acrescenta 10%. Em Belém do Pará não existiu necessidade de aquecimento, e 93% da energia consumida é destinada para resfriamento. Os 7% restantes são utilizados para iluminação artificial. O estudo indica as diferenças de resultados entre as localizações estudadas, e pode proporcionar elementos de diferenciação dos projetos de acordo com o local de implantação.The characteristics of the building directly affect the heat exchanges between the indoor and outdoor environments, as well as the amount of natural light inside the building. The envelope openings, especially the windows, play a key role in the exploitation of solar energy for greater efficiency and lower energy consumption. Therefore, the objective of this work is to evaluate the relationship between the parameters of thermal performance and light performance and its influence on the energy consumption of the buildings. As a case study, a social housing for single-family within Brazilian standards was used. In order to cover the climatic differences of the national territory, the climates studied are those of Porto Alegre, Campo Grande and Belém do Pará, cities placed on Southern, Center and Northern of Brazil. The simulations parameters are Solar Orientation and Window-to-Wall Ratio. The size of the openings varied at rates of 15% between 15% and 75% and the solar orientation varied to the four cardinal points. The simulations were performed in the EnergyPlus, and the metrics analyzed are the average energy consumption for heating, cooling and lighting of the building. From the simulations, performance and energy consumption data were obtained. The analyzes correspond to the effect of design parameters on energy use, and a parallel is made on the thermal comfort and natural lighting inside the building. For the city of Porto Alegre, it was verified that, on average, 67% of the energy consumed is destined for the cooling of the building, while 20% corresponds to the heating, and 13% for artificial lighting. In Campo Grande, the average consumption with cooling is 88%, while heating corresponds to only 2%, and lighting, 10%. In Belém do Pará there was no need for heating, so 93% of the energy consumed is destined for cooling. The remaining 7% is used for artificial lighting. The study indicates the differences of results between the studied locations and can provide elements of differentiation for architectural projects according to the place of implantation.NenhumaCarneiro, Eduardo Rimolohttp://lattes.cnpq.br/0883639928888220http://lattes.cnpq.br/8430945431911323Gonzalez, Marco Aurélio StumpfUniversidade do Vale do Rio dos SinosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUnisinosBrasilEscola PolitécnicaImpacto de parâmetros térmicos e lumínicos sobre o consumo energético de edificações: estudo de caso em projeto típico de habitação de interesse social unifamiliarACCNPQ::Engenharias::Engenharia CivilDesempenho da edificaçãoConsumo de energiaWindow-to-Wall RatioOrientação solarSimulação de energiaBuilding performanceEnergy consumptionWindow-to-wall ratioSolar orientationEnergy simulationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/8663info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)instacron:UNISINOSORIGINALEduardo Rimolo Carneiro_.pdfEduardo Rimolo Carneiro_.pdfapplication/pdf3138058http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/8663/1/Eduardo+Rimolo+Carneiro_.pdf2020f387168bc0419abfa7fe4832513dMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82175http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/8663/2/license.txt320e21f23402402ac4988605e1edd177MD52UNISINOS/86632019-07-16 14:38:38.46oai:www.repositorio.jesuita.org.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.repositorio.jesuita.org.br/oai/requestopendoar:2019-07-16T17:38:38Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos) - Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)false
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