Integração do método SLR na norma ISO 13790: o caso das estufas

Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2012The building sector is responsible for about one third of the European final energy consumption. Over the last few years its energy performance has been promoted, mainly through the 2010/31/EU directive. According to this directive, the energy performance of buildings determination should include passive systems and be based on current European standards, as ISO 13790, which supports the heating and cooling energy needs calculations. In this work, a method to account for the solar gains of sunspaces, in the heating energy needs (HEN) calculations is analyzed. Despite the methodology presented for these systems in the referred standard, there are simpler methods, such as SLR method, which is based on empirical correlations. Therefore SLR correlations are determined for sunspaces for the Portuguese climate. A proposal to integrate the SLR method in the standard, to easily account the gains of sunspaces combined with direct gain systems, is also analyzed. To achieve this goal, the SLR method, initially defined for a monthly time basis, is generalized for an annual time basis. A simplified methodology for determining the terms used in the method is proposed, based on the methodology presented in the standard. Overall 120 cases of sunspaces with different geometric and constructive characteristics were analyzed. The monthly determination of HEN, through the SLR correlations determined in this work, presents high errors. However, its annual determination, through the monthly method, is viable, with errors below 30 % for most cases. The generalization of the SLR method for an annual time basis is also viable. The annual HEN determined through the integration of SLR method in the standard is only viable for sunspaces with lower projected area.Os edifícios representam cerca de um terço do consumo de energia final na Europa, tendo sido, nos últimos anos, promovida a melhoria do seu desempenho energético, nomeadamente através da diretiva 2010/31/EU. Segundo esta diretiva, o cálculo do desempenho energético dos edifícios deve contabilizar os sistemas passivos, devendo basear-se nas normas europeias em vigor, como a ISO 13790, que suporta o cálculo das necessidades de energia para aquecimento e arrefecimento. Neste trabalho, analisa-se a contabilização dos ganhos provenientes de estufas no cálculo das necessidades de energia para aquecimento (NEPA). Apesar de, na referida norma, ser apresentada uma metodologia para esta contabilização, existem métodos mais simples, como o método SLR, que se baseia em correlações empíricas. Assim, neste trabalho, determinam-se correlações SLR para estufas, aplicadas ao clima de Portugal. Além disso, analisa-se também uma proposta de integração do método SLR na norma, por forma a contabilizarem-se, de forma simples, os ganhos provenientes de sistemas combinados de estufas e ganhos diretos. Para tal, generaliza-se a aplicação do método SLR, definido inicialmente para uma base temporal mensal, a uma base temporal anual, propondo-se assim uma metodologia de cálculo simplificada para a determinação dos termos utilizados no método SLR, tendo por base a metodologia apresentada na norma. Analisaram-se 120 casos de estufas com diferentes caraterísticas geométricas e construtivas. A determinação mensal das NEPA, através das correlações SLR determinadas neste trabalho, apresenta erros elevados. Contudo, a sua determinação anual, através do método mensal, é mais viável, com erros inferiores a 30 % na maioria dos casos. A generalização do método SLR para uma base de tempo anual também é viável. A determinação anual das NEPA através da integração do método SLR na norma, apenas é viável para as estufas com menor área projetada na fachada do edifício