Método estimativo da temperatura interna de edificações residenciais em uso

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil.O presente trabalho apresenta um método simples para estimar a temperatura interna de residências a partir de temperaturas internas e externas medidas durante curtos períodos. Com as temperaturas estimadas pode se comparar o comportamento térmico de diversos ambientes, verificar se as temperaturas internas do ambiente atendem ao desempenho térmico previsto nas propostas de normas de conforto da ABNT, e até mesmo servir de base de dados para futuros aperfeiçoamentos nas normas. Para desenvolvimento do método foram usadas as temperaturas medidas em oito ambientes de três residências de Florianópolis durante o período de abril de 1998 a março de 1999. O método proposto serve para estimar a temperatura interna horária e temperatura média, máxima e mínima diárias. O primeiro passo é calcular a média móvel estatística da temperatura externa, e verificar a mais forte correlação com a temperatura interna. Depois, deve-se determinar através da análise de regressão uma equação da temperatura interna em função da temperatura externa. A relação empírica entre temperatura interna e temperatura externa apresenta diferentes valores nas constantes das equações obtidas por regressão, isto devido às diferenças construtivas e de uso dos ambientes estudados. Estas equações podem ser denominadas como sendo a "assinatura térmica" do ambiente, pois são a representação do comportamento térmico individual de cada ambiente diante do clima, das características construtivas e da ocupação. Uma segunda medição de temperatura feita de 12/07/2002 a 25/09/2002 em duas das três residências foi usada para aferir o método proposto. Para determinar a incerteza do método proposto, as temperaturas internas medidas foram comparadas com as temperaturas estimadas. Utilizou-se para isso o RMSE, medida da diferença das temperaturas estimadas e temperaturas medidas, e também a faixa de ocorrência de 95% dos erros das estimativas. O RMSE máximo encontrado foi de 2,4°C e o mínimo foi de 0,4°C. Dos oito ambientes estudados, sete apresentaram a faixa de ocorrência de 95% dos erros entre #2,0°C e 2,0°C. Para uma melhor comprovação da validade do método estimativo proposto, ele também foi aplicado utilizando temperaturas medidas em 14 moradias da Vila Tecnológica de Curitiba. O método proposto nesta tese é simples de ser utilizado, mas é indicado para ambientes com pequena amplitude da temperatura interna. Porém erros são inerentes a qualquer método estimativo, e o intervalo de incerteza aceitável dependerá da finalidade e do objeto de aplicação das temperaturas estimadas

Análise do conforto térmico em apartamentos em uso na cidade de Florianópolis.

FAPES

Analysis of internal temperatures of four dwellings in Florianópolis: Partial pilot study of thermal comfort

O objetivo deste trabalho é descrever a metodologia de monitoramento de dados e apresentar as análises de um levantamento de temperaturas de uma pesquisa de conforto térmico realizada em quatro habitações em Florianópolis, Santa Catarina. Data loggers foram utilizados para adquirir dados de temperatura horária interna e externa durante 63 dias de verão. Os gráficos de distribuição horária (análise comportamental dos usuários) e os gráficos de dispersão da temperatura externa pela diferença de temperatura interna e externa (tendência de evolução das temperaturas internas) foram utilizados para análise. Os resultados mostram a aclimatação das pessoas à variação diária da temperatura externa, e que o uso do ar condicionado está relacionado com a sensação térmica das pessoas a um determinado período climático.The aim of this paper is to describe the methodology of data monitoring and to show the analyses of a thermal comfort survey that had been done in four dwellings in Florianópolis, Santa Catarina. Data loggers were used to acquire internal and external hourly temperature data during 63 summer days. Hourly distribution graphs (behavioural analysis) and graphs of dispersion of the external temperature by the difference of internal and external temperature (trend of evolution) were used for analysing. Results show people acclimatization to external temperature daily variation, and the relation of use of air conditioning with the people thermal sensation to a climatic period

Telhado verde com aproveitamento de água da chuva: estudo para implantação em futura edificação educacional.

A new educational building will be designing for Academic Department of Civil Construction (DACC) of Federal Institute of Santa Catarina. The objective of this research is to evaluate, specifically for the new educational building of DACC, the potential of green roof for decrease the internal thermal load, and moreover for non-potable use of rainwater collected. This research method was divided in two parts: (1) evaluation of temperatures measurements under the drainage layer (expanded clay and gravel); furthermore, (2) the evaluation of rainwater quality. The analysis of physical-chemical evaluation of rainwater quality. As a result, the temperatures measured below the two draining layers are practically the same, but the quality of the water after passing the drainage layer of expanded clay presented worse results if compared to the gravel drainage layer

Daylighting simulation of classroom with light shelf

A iluminação natural possibilita o bem-estar em ambientes escolares, e corretamente projetada, também possibilita a eficiência energética pela diminuição do uso da iluminação artificial. O objetivo deste artigo é investigar o comportamento da iluminação natural em salas de aula com diferentes configurações de proteções solares do tipo prateleiras de luz. A metodologia adotada foi simular a mesma sala de aula (orientação norte em Florianópolis) com diferentes propostas de prateleiras de luz. A comparação das proteções solares foi através do Fator de Luz Diurna, da Autonomia de Iluminação Natural, e das horas de incidência solar no plano de trabalho. Concluiu- se que houve melhora no comportamento da iluminação natural com o uso de prateleiras de luz nas salas de aula orientadas a norte, e que o ofuscamento pode ser evitado com a complementação de proteções solares que bloqueiam a incidência solar sobre o plano de trabalho.Daylighting enables well-being in classroom, and properly designed, also guarantee energy efficiency by using artificial lighting by complementarity. The objective of this paper is to compare the daylighting disponible in classrooms with different configurations of light shelves. The methodology adopted was simulate the same classroom (northern orientation in Florianópolis) with different proposals of light shelves. The comparison of the light-shelves performance was through Daylight Factor, Daylight Autonomy, and the hours of solar incidence in the working plane. In conclusion, there was an improvement in the performance of daylighting with the use of light shelves in the north-oriented classrooms, and the glare can be avoided with the complementarity of brises-soleil that block the solar incidence on the work plane

Comportamento térmico durante o inverno em apartamentos em uso na cidade de Florianópolis

Recentes pesquisas usam simulação computacional para analisar os parâmetros físicos da edificação e o comportamento do usuário no desempenho térmico dos edifícios. O enfoque deste estudo está em quantificar termicamente como as ações dos ocupantes influenciam no desempenho térmico em casos reais. A abrangência deste estudo são três apartamentos em uso, na cidade de Florianópolis. O objetivo deste trabalho é demonstrar a variação que ocorre no comportamento térmico do ambiente em função dos ajustes feitos pelo usuário. O método utilizado foi a medição das temperaturas internas durante 28 dias no inverno, e as temperaturas dos três apartamentos em uso foram comparadas com a temperatura de um apartamento vazio. O conceito de grau horas para aquecimento foi utilizado para comparar as temperaturas. Os resultados mostraram que a diferença nos valores de grau-horas para o aquecimento dos três apartamentos foi entre 32,7% e 57,3%. Como conclusão, recomenda-se que as simulações de desempenho térmico incorporem em suas análises as grandes discrepâncias no modo como as pessoas interagem com seu ambiente

Evaluation of energetic performance during early stage of a standardized public building BIM project

Nas fases iniciais de um projeto existe o maior potencial para ajustes de desempenho energético de edifícios. O objetivo deste trabalho é avaliar o potencial de melhoria do desempenho energético de um edifício público catarinense com projeto padronizado na etapa inicial do projeto. O método de pesquisa avaliou três parâmetros de construção (mudança na orientação solar; porcentagem da área de abertura por fachada; e proteção solar horizontal nas janelas) que podem ser ajustados no projeto arquitetônico na etapa inicial. A massa volumétrica do edifício foi projetada no Revit (software Autodesk), e a análise de energia foi executada no Insight. Os resultados da simulação mostraram uma variação de 44 pontos percentuais no consumo de energia por metro quadrado por ano devido aos ajustes construtivos analisados. Concluindo, estudos paramétricos nos estágios iniciais de um projeto podem impactar na eficiência energética de um edifício BIM.At early stages of a project there is the greatest potential for building energy performance adjustments. The aim of this paper is to evaluate the potential for improving the energy performance of a public building of Santa Catarina with a standardized design during early stage projects. The research method evaluated three construction parameters (solar orientation facade; percentage of opening area per facade; and brises soleil at windows) that could be adjusted at architectural design. The building volumetric mass was designed at Revit (Autodesk software), and the energy analysis was run at Insight. The simulation results have shown a variation of 44 percentage points at energy consumption per square meter per year due to the construction adjustments analyzed. As a conclusion, parametric studies at the initial stages of a project may impact on energy ef iciency in the BIM building process

Energy efficiency and standardization of public buildings of Santa Catarina

Projetos públicos catarinenses são conduzidos pela política da padronização e repetição. Num estado com diferenças climáticas, o ideal é que o sistema construtivo (paredes e cobertura) seja adequado ao local que será implantada a construção, para garantir conforto aos ocupantes e assim minimizar o consumo energético. O objetivo deste artigo é analisar como garantir a eficiência energética em edificações públicas, mantendo-se uma padronização construtiva única para os diferentes climas catarinenses. A metodologia utiliza-se de regulamentos nacionais que indicam características térmicas mínimas para os diferentes climas brasileiros, e desta forma propõe uma característica térmica de parede e cobertura que se adequem aos diferentes climas catarinenses. Como conclusão observa-se que para uma padronização nas edificações públicas catarinenses é importante utilizar na cobertura materiais com baixo valor de transmitância térmica. Já com relação a padronização das paredes, ou elabora-se dois projetos com espessuras diferenciadas ou adiciona-se isolamento térmico numa parede de blocos cerâmicos.Santa Catarina public buildings conception and realization projects are led by the standardized policy. Building system (walls and roof) should be suitable for the location/climate where the construction will be built. Energy consumption is minimized whether the users are thermal comfort. The aim of this paper is to analyze how to seek energy efficiency in buildings, maintaining the standardization in different Santa Catarina climates. The methodology of this work has adopted Brazilian regulation that indicates minimum building thermal characteristics for the different Brazilian climates, and thus proposes a thermal characteristic of the wall and roof that are suitable for different Santa Catarina climates. As a conclusion, it is observed that for a standardization in public buildings in Santa Catarina it is important the roof has materials with low thermal transmittance. Regarding the standardization of the walls, either two projects with different thicknesses are elaborated or thermal insulation is added to a ceramic block wall

Evaluating assumptions of scales for subjective assessment of thermal environments – Do laypersons perceive them the way, we researchers believe?

International audienc

AVALIAÇÃO DO CONFORTO TÉRMICO EM APARTAMENTOS OCUPADOS EM FLORIANÓPOLIS

As principais estratégias bioclimáticas para edificações em Florianópolis é a ventilação e o uso de massa térmica com aquecimento solar. O objetivo desta pesquisa é verificar o conforto térmico de ambientes reais em uso, comparado ao conforto térmico externo. O método está dividido em três partes: (a) caracterização dos apartamentos monitorados, mostrando que atendem às estratégias bioclimáticas; (b) equipamentos usados durante um ano de medição das temperaturas e umidades; (c) determinação percentual das horas em conforto (interno e externo) usando o software Analysis Bio. Os resultados obtidos para os apartamentos estudados mostram que percentualmente ocorreu mais horas de conforto térmico nos ambientes internos se comparado ao ambiente externo. Mas o desconforto por calor, no período analisado, foi superior em alguns ambientes internos do que ao ambiente externo.