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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Simulação de consumo energético e conforto térmico para edifício de escritórios em Teresina/PI com o uso de estratégias bioclimáticas passivas
Title Alternative: Energy consumption and thermal comfort simulation for an office building in Teresina/PI with the use of passive bioclimatic strategies
Author: Lopes, Felipe da Silva Duarte, 1987-
Advisor: Labaki, Lucila Chebel, 1943-
Abstract: Resumo: Os projetos de edifícios de escritório em regiões de clima tropical geralmente não levam em conta os princípios bioclimáticos adequados, o que acaba elevando o consumo de eletricidade. A alta demanda energética em edificações tem estimulado o desenvolvimento de programas de certificação e selos de etiquetagem energética. Muitos destes edifícios são considerados eficientes, mas consomem mais energia quando comparados com construções similares de alto desempenho energético. Ainda assim, os usuários nem sempre experimentam uma qualidade ambiental e conforto térmico satisfatórios. O objetivo desta pesquisa foi investigar a influência de estratégias bioclimáticas passivas no consumo de energia elétrica e no conforto térmico para um edifício de escritórios típico de região com clima tropical semiúmido, através de um modelo hipotético desenvolvido para esta tipologia. Para a calibração do modelo, foram realizadas medições de temperatura e umidade em um ambiente existente na cidade de Teresina-PI, e os resultados comparados com um modelo computacional simulado através do software EnergyPlus. Em seguida foram aplicadas uma série de estratégias bioclimáticas passivas no modelo hipotético (sombreamento das aberturas, ventilação seletiva e massa térmica para resfriamento), para verificação da redução do consumo de energia. Como referência para o consumo, foi estabelecido um benchmarking, valor de referência para o estudo de eficiência energética. Para tal, a metodologia utiliza um Mapeamento Sistemático de Literatura (SMS) como forma de busca de trabalhos com tema relevante para a pesquisa. A avaliação do conforto térmico dos usuários foi feita através dos resultados obtidos por simulação de Voto Médio Estimado (PMV), índice definido por Fanger para avaliação de ambientes condicionados artificialmente, além de Horas de Desconforto ao Calor. Os resultados demonstraram uma redução do consumo de energia com ar-condicionado em até 20% com o uso da massa térmica, assim como diminuir as horas de desconforto ao calor em até 75% durante o período de ocupação com o uso de ventilação seletiva. Concluiu-se também que o sombreamento das aberturas proposto reduz ganhos de calor, mas sem redução do consumo energético. A ventilação seletiva garante conforto térmico, mas não reduz tanto o consumo energético. O uso de massa térmica diminui o consumo energético, mas os índices de conforto térmico são insatisfatórios, necessitando ser combinado com outra estratégia. Foram indicados como trabalhos futuros a simulação combinada das estratégias bioclimáticas e a influência da ventilação natural com o uso de ar-condicionado (modo misto) nas edificações de escritório

Abstract: The design of office buildings in tropical climate regions generally do not take into account the appropriate bioclimatic principles, which ultimately raises the electricity consumption. This high-energy demand in buildings has stimulated the development of certification and energy labelling programs. Many of these buildings are considered efficient, but they consume more energy when compared to similar constructions of high-energy performance. Still, users do not always experience a satisfying environmental quality and thermal comfort. The objective of this research was to investigate the influence of passive bioclimatic strategies in electricity consumption and thermal for a typical office building in a tropical wet and dry climate region, using a hypothetical model for this typology. For calibration of the model, temperature and humidity measurements were made in an existing rom in the city of Teresina-PI, and the results compared with a simulated computer model using EnergyPlus. Afterwards a series of passive bioclimatic strategies were applied in the hypothetical model (window overhangs, selective ventilation and thermal mass for cooling) in order to verify the reduction of the energy consumption. For comparison purpose, a benchmarking was established as a parameter for the energy efficiency study. A Systematic Mapping Study (SMS) was conducted as a way to search relevant papers for the research. The evaluation of the thermal comfort of users used simulation results of Predicted Mean Vote (PMV) index, defined by Fanger for evaluation environments artificially conditioned, in addition to hours of heat discomfort. Results showed a 20% energy consumption reduction for air-conditioning with the use of thermal mass, and a 75% decrease of heat discomfort hours during occupation period with the use of selective ventilation. It was also concluded that the proposed window overhangs reduce heat gains, but do not reduce energy consumption. Selective ventilation ensures thermal comfort, but with no significant energy consumption reduction. The use of thermal mass reduces energy consumption, but the thermal comfort indices are unsatisfactory and other strategies need to be used. For future works, combined simulation of bioclimatic strategies and the influence of natural ventilation with the use of air-conditioning (mixed mode) in office buildings were indicated
Subject: Eficiência energética
Conforto térmico
Arquitetura - Simulação por computador
Edificios comerciais - Consumo de energia
Editor: [s.n.]
Citation: LOPES, Felipe da Silva Duarte. Simulação de consumo energético e conforto térmico para edifício de escritórios em Teresina/PI com o uso de estratégias bioclimáticas passivas. 2016. 1 recurso online ( 134 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/304722>. Acesso em: 30 ago. 2018.
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEC - Tese e Dissertação

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