simulação do desempenho térmico e energético de...
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Simulação do Desempenho Simulação do Desempenho
Térmico e Energético de Térmico e Energético de
EdificaçõesEdificações
Fernando Simon Westphal, Dr. Eng.
Consultor CTE
O que é simulação
“Reproduzir ou imitar certos aspectos de (situação ou processo), de modo mais ou menos aproximado e controlado.”
Dicionário Aurélio
“1. Fazer parecer real (o que não é). 2. Fazer crer; dar a entender.”
Dicionário Sacconi
Simulação integrada de energia
Ilustração: Luciano Dutra ©
Simulação térmica e energética de edificações
• Representar (todos) os fluxos de calor• Interação com o ambiente externo• Desempenho de equipamentos ao longo do tempo• Integração entre todos os sistemas• Resultados: temperatura, carga, consumo, iluminação...
Por q
ue sim
ular?
Ilustração: Luciano Dutra ©
Por que simular?
• Dimensionamento de sistemas: cálculo de carga térmica, quantidade de luminárias, área de coletores solares, potência de bombas, ...
• Desempenho de estratégias antes da execução:• Desempenho de estratégias antes da execução:evita custos com alternativas inviáveis
• Desempenho de sistemas ao longo do tempoatravés das “curvas” de desempenho
• Estimar o consumo e custo com energiaestudo de viabilidade econômica, LCC
• Buscar o melhor projeto arquitetônico
Por q
ue sim
ular?
Ilustração: Luciano Dutra ©
Por que simular?
É mais barato economizar energia do que fornecê-la
Ilustração: Luciano Dutra ©
Como aplicar a simulação
ARQUITETO é a peça chave do processo
Ilustração: Luciano Dutra ©
Como aplica
r a sim
ulação
Ilustração: Luciano Dutra ©
Exemplos:Exemplos:
Software e aplicaçõesSoftware e aplicaçõesSoftware e aplicaçõesSoftware e aplicações
Radiance: iluminação
http://radsite.lbl.gov/radiance
Therm: desempenho térmico de componentes
http://windows.lbl.gov/software/therm
Exemplo: fluxo de calor em caixilhos
Ecotect: interface amigávelhttp://squ1.com/ecotect
Exemplo: projeto de brises
• Gratuito, desenvolvido pelo DOE-US• Mais de 5 mil usuários no mundo
| simulação energética integrada
http://www.energyplus.gov
• Está em desenvolvimento constante• São investidos cerca de US$ 2,7 mi por ano• Não possui interface gráfica gratuita• Mas sua estrutura modular facilita a
manipulação através de rotinas auxiliares
AplicaçõesCertificação LEED
Itens de Proposed Design ASHRAE Std 90.1
Ventura Corporate Towers, Rio de Janeiro
Modelo em 3D
Trade-off
Arquitetura 60% área de janelaSHGC = 0,27
50% área de janelaSHGC = 0,19
Iluminação 9,10 W/m² 11,0 W/m²
HVAC COP 5,80Fluxo variável
COP 5,30Fluxo constante
Custo com energia: Proposed < Standard 90.1
Atende à norma !
46
35
40
45
50
2150
2200
2250
2300
Tra
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l (M
Wh
)
Comparação entre tipos de vidro
Consumo
Transm. Luminosa
AplicaçõesConcepção de projetos
1619
28
0
5
10
15
20
25
30
35
1850
1900
1950
2000
2050
2100
2150
ASHRAE
(FS=17%)
FS = 31,0% FS = 31,9% FS = 32,0%
Tra
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%)
Co
nsu
mo
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ua
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Wh
)
Tipos de vidro (Fator Solar)
+ 11%
Conclusões
• A simulação do desempenho térmico é uma tarefa multidisciplinar
• Cada projeto requer considerações específicas• Conscientizar projetistas• Disseminar o uso de ferramentas• Integrar a simulação no início do projeto• Não é uma tarefa fácil, mas não é impossível