Modelação computacional e validação de soluções solares passivas para a melhoria do conforto térmico de uma edificação pré-fabricada

Abstract

As estratégias solares passivas aplicadas à uma edificação permitem que esta apresente um consumo de energia mais eficiente, reduzindo a dependência à recursos advindos de fontes de energia não renováveis para o condicionamento do ar interior e promovendo a sustentabilidade no setor residencial. Desta forma, é interessante quantificar o potencial de redução de necessidades de consumo de energia para o aquecimento e arrefecimento, e para isso nesta dissertação utilizou-se o software Energyplus para realizar a simulação energética do estudo de caso. Tendo como estudo de caso uma edificação da Universidade de Évora, localizada em Mitra, recolheram-se dados referentes à arquitetura, aos elementos da envoltória, aos padrões de utilização, as cargas térmicas e ao ambiente em que está inserida e inseriram-se estes dados no software Energyplus, com o objetivo de realizar a modelação térmica. Os resultados apresentados pelo software foram validados com medições experimentais realizadas na edificação, com o intuito de calibração do modelo. Em seguida realizou-se a modelações térmicas das estratégias solares passivas aplicadas à configuração original, nomeadamente a utilização do sombreamento e do sistema de tubos enterrados, e comparou-se estes resultados com os resultados obtidos para a configuração original da edificação; Abstract: Computer modeling and validation of passive solar solutions to improve the thermal comfort of a prefabricated building. Passive solar strategies applied to a building allow a more efficient use of energy, reducing heat and cooling requirements and hence the dependence on resources from nonrenewable sources of energy, thus promoting sustainability in the residential sector. This work aims at quantifying the potential of different passive strategies for reducing energy needs for heating and cooling. For this purpose the software EnergyPlus was used to model the energy performance of a case study: a modular building at the University of Évora. Data on the architecture, the elements of the envelope, the use of standards, the thermal loads and the environmental conditions was collected and used in the software, in order to accomplish the thermal modeling. The results presented by the software have been validated with experimental measurements performed in the building, in order to calibrate the model. Then the passive solar strategies were applied to the original configuration on the thermal modeling, including the use of shading and buried pipes system, and these results were compared with the results obtained for the original configuration of the building.