PECV0429 Marina

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Influncia de parmetros construtivos no consumo de energia de edifcios de escritrio localizados em Florianpolis - SC

Marina Vasconcelos SantanaOrientador: Prof. Enedir Ghisi, PhDDissertao de mestrado Florianpolis 2006

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA CIVIL

Influncia de parmetros construtivos no consumo de energia de edifcios de escritrio localizados em Florianpolis - SC

MARINA VASCONCELOS SANTANA Orientador: Prof. Enedir Ghisi, Ph.D.

Dissertao submetida ao Curso de Ps-Graduao em Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina para a obteno do ttulo de Mestre em Engenharia Civil

Florianpolis 2006

Anlise da eficincia energtica de edifcios de escritrio Influncia de parmetros construtivos no consumo de energia da cidade de Florianpolis de edifcios de escritrio localizados em Florianpolis - SCMARINA VASCONCELOS SANTANA

Esta dissertao foi julgada adequada para a obteno do grau de Mestre em Engenharia Civil pelo Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina em 24 de abril de 2006.

Prof. Glicrio Trichs, Dr. Eng. Coordenador do Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil

Prof. Enedir Ghisi, Ph.D. Orientador Banca examinadora:

Prof. Maurcio Roriz, Dr. Eng. Examinador externo

Prof. Roberto Lamberts, Ph.D. Examinador

Prof. Ana Lgia Papst, Dr. Eng. Examinadora

a

a

S1

umriovii xi xiii xiv

Lista de figuras....................................................................................................... Lista de tabelas...................................................................................................... Resumo.................................................................................................................. Abstract .................................................................................................................

Introduo1.1 Colocao do problema....................................................................... 1.2 Objetivo................................................................................................ 1.2.1 Objetivo geral.............................................................................. 1.2.2 Objetivos especficos.................................................................. 1.3 Estrutura da dissertao...................................................................... 1.4 Contexto da dissertao.......................................................................

01 01 07 07 07 08 09

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Reviso Bibliogrfica2.1 Introduo ........................................................................................... 2.2 Eficincia energtica em edificaes .................................................. 2.3 Anlise da eficincia energtica em edificaes ................................. 2.4 O programa simulador ......................................................................... 2.5 Dados climticos ................................................................................. 2.6 Definio de tipologia predominante ................................................... 2.7 Normas sobre eficincia energtica .................................................... 2.8 Consideraes finais ...........................................................................

11 11 11 14 23 25 27 31 36

3

Metodologia3.1 Introduo ........................................................................................... 3.2 Levantamento de dados ...................................................................... 3.2.1 Levantamento dos edifcios de escritrio ................................... 3.2.2 Levantamento das tipologias construtivas ................................. 3.2.3 Orientao solar dos edifcios .................................................... 3.2.4 Determinao da forma .............................................................. 3.2.5 Elementos de proteo solar ...................................................... 3.2.6 Levantamento das cores externas ............................................. 3.2.7 Levantamento das atividades profissionais ............................... 3.2.8 Levantamento do padro de ocupao ...................................... 3.2.9 Levantamento do uso de equipamentos .................................... 3.2.10 Monitoramento dos equipamentos ........................................... 3.3 Definio da tipologia predominante ................................................... 3.3.1 Nmero de pavimentos .............................................................. 3.3.2 Forma dos edifcios .................................................................... 3.3.3 Proporo dos edifcios .............................................................. 3.3.4 Orientao das fachadas............................................................ 3.3.5 Elementos de proteo solar .....................................................

37 37 37 38 38 40 41 41 41 43 43 44 46 47 48 48 48 48 49

3.3.6 Detalhes construtivos ................................................................. 3.3.7 Percentual de rea de janela na fachada PJF ........................ 3.3.8 Padro de ocupao dos edifcios ............................................. 3.3.9 Padro de uso dos equipamentos ............................................. 3.3.10 Densidade de carga interna ..................................................... 3.4 Simulaes termo-energticas ............................................................ 3.4.1 Treinamento no programa de simulao EnergyPlus: mtodo BESTEST ........................................................................................... 3.4.1.1 Caso 600 ............................................................................. 3.4.1.2 Caso 600 FF (Free Floting) ................................................. 3.4.2 Simulao da tipologia predominante ........................................ 3.4.3 Simulao das variaes da tipologia predominante ................ 3.4.3.1 Fator de projeo ................................................................ 3.4.3.2 Entorno ................................................................................ 3.4.3.3 Coeficiente de sombreamento dos vidros ........................... 3.4.3.4 Percentual de rea de janela na fachada ........................... 3.4.3.5 Transmitncias trmicas ..................................................... 3.4.3.6 Absortncias de radiao solar............................................ 3.4.3.7 Orientao ........................................................................... 3.4.3.8 Atividades profissionais ....................................................... 3.4.3.9 Eficincia de aparelhos de ar condicionado ........................ 3.5 Consideraes finais............................................................................

49 50 51 51 51 52 52 53 54 55 55 56 56 58 58 59 59 60 60 60 61

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Resultados4.1 Introduo ........................................................................................... 4.2 Caracterizao da tipologia ................................................................. 4.2.1 Distribuio e quantidade de edifcios de escritrio ................... 4.2.2 Nmero de pavimentos tipo ....................................................... 4.2.3 Forma, proporo e rea ............................................................ 4.2.4 Orientao das fachadas ........................................................... 4.2.5 Orientao e rea das coberturas .............................................. 4.2.6 Elemento de proteo solar ....................................................... 4.2.7 Cores dos edifcios de escritrio ................................................ 4.2.8 Detalhes construtivos ................................................................. 4.3 Padro de ocupao e uso de equipamentos ..................................... 4.3.1Atividades profissionais nos edifcios de escritrio ..................... 4.3.2 Padro de ocupao .................................................................. 4.3.3 Padro de uso de equipamentos ............................................... 4.3.4 Monitoramento dos equipamentos ............................................. 4.4 Tipologia predominante ....................................................................... 4.4.1 Testes dos PJFs ......................................................................... 4.4.2 Caractersticas da tipologia predominante ................................ 4.5 Simulaes termo-energticas ............................................................ 4.5.1 Treinamento no programa de simulao EnergyPlus: mtodo BESTEST ........................................................................................... 4.5.1.1 Caso 600 ............................................................................ 4.5.1.2 Caso 600 FF (Free Floting) ................................................ 4.5.2 Simulao da tipologia predominante ........................................ 4.5.2.1 Simulao da tipologia predominante: caso base .............. 4.5.2.2 Simulao da tipologia predominante: teste de PFJs ........ 4.5.3 Simulaes das variaes da tipologia predominante ...............v

62 62 62 62 63 64 67 68 70 72 74 77 77 77 79 79 81 81 84 87 87 88 88 90 90 93 95

4.5.3.1 Variaes do fator de projeo........................................... 4.5.3.2 Variaes do entorno.......................................................... 4.5.3.3 Variaes do coeficiente de sombreamento dos vidros ..... 4.5.3.4 Variaes do PJF................................................................ 4.5.3.5 Variaes da transmitncia trmica.................................... 4.5.3.6 Variaes da absortncia ................................................... 4.5.3.7