Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:57:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015 / O consumo crescente de energia elétrica no mundo levanta preocupações relacionadas aos impactos ambientais e ao esgotamento dos recursos energéticos. As edificações são responsáveis por uma parcela consistente do consumo de energia elétrica no Brasil e no mundo. Visando maior eficiência energética em edificações, são elaborados regulamentos e normas. Neste contexto está inserida a ASHRAE Standard 90.1, norma norte americana que estabelece requisitos mínimos para eficiência energética em edificações. O objetivo deste trabalho é analisar as recomendações da ASHRAE Standard 90.1 relacionadas à envoltória de edificações comerciais. O programa de simulação computacional EnergyPlus foi escolhido para efetuar as simulações do trabalho. Primeiramente, definiu-se o modelo de referência de edificação comercial de escritórios a ser utilizado. A envoltória do modelo de referência foi definida de acordo com as recomendações da ASHRAE Standard 90.1. Em seguida, foram impostas variações na envoltória, nas dimensões e na densidade de carga interna do modelo de referência a fim de verificar seus impactos no consumo de energia elétrica da edificação. Independentemente da envoltória, verificou-se que a área de pavimento é inversamente proporcional ao consumo normalizado pela área da edificação, devido à maior influência do clima em edificações menores nos três climas analisados (Rio de Janeiro, Florianópolis e Curitiba). A análise dos ganhos de calor de zonas do modelo de referência permitiu obter as superfícies da envoltória pelas quais ocorrem os maiores ganhos e perdas de calor. As variações com vidro duplo e isolamento na envoltória obtiveram consumos de energia elétrica inferiores, quando comparadas às sem isolamento e vidro comum. A utilização de vidro de controle solar, associada a uma envoltória sem isolamento refletiu em consumos ainda menores. A adoção do vidro laminado de controle solar mostrou-se positiva em todos os climas, diminuindo os ganhos por radiação através das aberturas e possibilitando perdas benéficas de calor para o exterior da edificação devido à sua transmitância térmica elevada. De modo geral, o vidro apresentou grande influência nas trocas de calor entre o ambiente interno e externo. As diferentes densidades de carga internas afetaram o consumo de energia elétrica da edificação de acordo com a envoltória e o clima definido. A análise dos resultados demonstra que as recomendações de envoltória da ASHRAE Standard 90.1 não são as mais adequadas para edificações comerciais em climas quentes,especialmente em casos de densidades de carga interna altas. As recomendações referentes à envoltória de edificações comerciais poderiam ser elaboradas de maneira mais específica para cada zona climática e densidade de carga térmica interna, sem necessariamente priorizar o uso de isolamento térmico.<br> / Abstract : The growing consumption of electricity in the world raises concerns related to environmental impacts and depletion of energy resources. Buildings are responsible for a consistent share of electricity consumption in Brazil and worldwide. In this scenario, standards and regulations aimed at energy efficiency in buildings have been prepared. In this context there is the ASHRAE Standard 90.1, a North American standard that establishes minimum requirements for energy efficiency in buildings. The objective of this study is to analyze the ASHRAE Standard 90.1 envelope recommendations for commercial buildings. The thermal energy computer simulation program EnergyPlus 8.3 was used for this study. First, the reference model of office commercial building was defined in accordance with the recommendations of ASHRAE Standard 90.1. Changes were imposed on the envelope, dimensions and internal load density of the reference model in order to verify their impact on the energy consumption of the building. Regardless of the envelope, it was found that the floor area is inversely proportional to the normalized consumption by area of the building, due to greater influence of climate in smaller buildings, in the three climates analyzed (Rio de Janeiro, Florianopolis and Curitiba). The analysis of heat gains allowed obtaining the surfaces of the envelope by which occur higher gain and heat losses. The variations with double glazing and insulation in envelopment achieved lower power consumption compared to uninsulated and ordinary glass. The use of solar control glass associated with an envelope without isolation reflected in even lower consumption. The adoption of solar control laminated glass proved to be effective in all climates, reducing the radiation gains through the openings of the building while enabling beneficial losses to the outside due to its high thermal transmittance. Generally the glass had a great influence on heat exchange between the internal and external environment. The different internal loading densities affected the electricity consumption of the building in accordance with the envelope and climate. The analysis shows that the ASHRAE Standard 90.1 envelope recommendations are not the most suitable for commercial buildings in hot climates, especially in cases of high internal charge densities. The recommendations concerning commercial building envelope could be designed more specifically for each climate zone and internal heat load density without always prioritize the use of thermal insulation.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/169458 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Mazzaferro, Leonardo |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Lamberts, Roberto |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 97 p.| il., grafs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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