Avaliação de dispositivos de proteção solar fixos e automatizados para edifício residencial

Autores

  • Rodrigo Karini Leitzke Universidade Federal de Pelotas.
  • Eduardo Grala da Cunha Universidade Federal de Pelotas
  • Oberdan Mendonça da Silva Universidade Federal de Pelotas
  • Antonio César Silveira Baptista da Silva Universidade Federal de Pelotas
  • Carolina Machado Beltrame Universidade Federal de Pelotas

DOI:

https://doi.org/10.20396/parc.v8i1.8649657

Palavras-chave:

Proteção Solar. EMS. EnergyPlus. Simulação computacional.

Resumo

Os sistemas de proteção solar cumprem um importante papel no controle seletivo de radiação solar no ambiente interior, interferindo, portanto, no desempenho luminoso, térmico e energético das edificações. Este artigo tem como objetivo realizar um estudo comparativo do desempenho de sistemas de proteção solar (fixos e móveis mecanizados) de uma edificação com elevado nível de isolamento térmico utilizando para isso a ferramenta Energy Management System (EMS) do software Energy Plus. As estratégias metodológicas propostas envolvem a análise da configuração de oito diferentes sistemas de proteção solar para os fechamentos transparentes, modelagem dos brise-soleils fixos, implementação do EMS para brise-soleis mecanizados e por fim, análise dos resultados das simulações realizadas. Foram avaliados os percentuais de conforto térmico e de consumo de energia elétrica considerando as zonas bioclimáticas brasileiras 1 e 8. Dentre os casos testados, o modelo com a utilização de persianas externas automatizadas pelo sistema EMS nos fechamentos transparentes apresentou os maiores percentuais de conforto térmico e o menor consumo de energia elétrica nas duas zonas bioclimáticas brasileiras analisadas.

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Biografia do Autor

Rodrigo Karini Leitzke, Universidade Federal de Pelotas.

Acadêmico de Ciência da Computação na Universidade Federal de Pelotas, é bolsista de iniciação científica no Laboratório de Conforto e Eficiência Energética (LABCEE). Atualmente, trabalha em pesquisas envolvendo conforto térmico, eficiência energética e soluções computacionais para o proces

Eduardo Grala da Cunha, Universidade Federal de Pelotas

Possui graduação em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Pelotas (1994), especialização em Engenharia de Produção pela Universidade Católica de Pelotas (1995), Mestrado em Arquitetura pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1999), Doutorado em Arquitetura pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2005) e pós-doutorado (Universidade de Kassel, 2007/2008). É revisor dos Periódicos Ambiente Construído, Journal of Civil Engineering and Architecture, Oculum Ensaios, Arquitextos, Revista Brasileira de Ciências Ambientais, Revista de Arquitetura Imed, Tecnologia e Sociedade e PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção. Atualmente é professor Adjunto da Universidade Federal de Pelotas e Pesquisador com Bolsa Produtividade CNPq. Tem experiência na área de Arquitetura e Urbanismo, com ênfase em Tecnologia de Arquitetura e Urbanismo, atuando principalmente nos seguintes temas: desempenho térmico e eficiência energética.

Oberdan Mendonça da Silva, Universidade Federal de Pelotas

Formado em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Pelotas no ano de 2015. Bolsista CNPQ no programa de Pós graduação nível mestrado da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Pelotas, a partir de março de 2016. Atualmente é pesquisador colaborador no programa de bom uso energética (Proben) no laboratório de Conforto e Eficiência Energética da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Pelotas. Tem experiência na área de confecção de dispositivos de proteção solar (brises) e também atua como pesquisador no estudo das características e resistência de tijolos cerâmicos da região de Pelotas/RS.

Antonio César Silveira Baptista da Silva, Universidade Federal de Pelotas

Possui graduação em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Pelotas (1991), mestrado em Engenharia pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1994) e doutorado em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Santa Catarina (2004). Professor da UFPel desde 1996. Ex-Diretor da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo (2006-2014). Tem experiência como consultor de empresas na área de eficiência energética, condicionamento natural e resfriamento evaporativo. Atualmente é Professor Associado da Universidade Federal de Pelotas, Coordenador do Laboratório de Conforto e Eficiência Energética (LABCEE) e Coordenador do Laboratório de Inspeção de Eficiência Energética em Edificações (LINSE), membro da Secretaria Técnica Edificações (Eletrobras). Revisor da Revista Ambiente Construído, da ANTAC.  Revisor do periódico Science and Technology for the Built Environment da ASHRAE American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineering.

Carolina Machado Beltrame, Universidade Federal de Pelotas

Arquiteta e Urbanista graduada pelo Centro Universitário Franciscano - UNIFRA (2016). É pesquisadora voluntária no Laboratório de Conforto e Eficiência Energética da Universidade Federal de Pelotas (LABCEE - UFPel) e membro do grupo de pesquisa Eficiência Energética, Qualidade e Produtividade na Arquitetura, atuando nas áreas Adequação Ambiental, Eficiência Energética, Energias Renováveis e Conforto e Sustentabilidade do Ambiente Construído. Atualmente é mestranda como aluna especial no Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Pelotas (PROGRAU UFPel).

Referências

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15.220: Norma Brasileira de Desempenho Térmico de Edificações. Rio de Janeiro, 2005.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15.575: Edifícios Habitacionais - Desempenho. Rio de Janeiro, 2013.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575-5 - Edifícios habitacionais - Desempenho. Rio de Janeiro, 2008.

BITTENCOURT, L. Uso das cartas solares: diretrizes para arquitetos. Maceió: Editora da Universidade Federal de Alagoas, 1988

CHVATAL, Karin Maria Soares. Evaluation of NBR 15575 simplified procedure for determining the thermal performance level of dwellings. Ambient. constr. [online]. 2014, vol.14, n.4, pp.119-134. ISSN 1678-8621. http://dx.doi.org/10.1590/S1678-86212014000400009.

DALBEM, R. et al.. Verification of the Passive House Concept to the South of Brazil Climate. Journal of Civil Engineering and Architecture. v. 10, p. 937-945, 2016.

DALBEM, R. et al. Discussão do desempenho da envoltória de uma passive house adaptada à zona bioclimática 2 em acordo com o RTQ-R. Ambient. constr. [online]. 2017, vol.17, n.1, p. 201-222. ISSN 1415-8876. http://dx.doi.org/10.1590/s1678-86212017000100132.

DATTA, G. Effect of fixed horizontal louver shading devices on thermal perfomance of building by TRNSYS simulation. Renewable Energy v. 23, p. 497-507, 2001.

EPE - EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA, Balanço Energético Nacional 2016. Disponível em: https://ben.epe.gov.br/downloads/Relatorio_Final_BEN_2016.pdf. Acesso em: 20 de maio de 2017.

FANGER, P. O. Thermal Comfort: Analysis and Applications in Environmental Engineering. New York: McGraw-Hill Book Company, 244, 1972.

FERREIRA, Camila Carvalho; SOUZA, Henor Artur de; ASSIS, Eleonora Sad de. Discussion of the limits of the thermal properties of building envelopes according to Brazilian thermal performance standards. Ambient. constr. [online]. 2017, vol.17, n.1, pp.183-200. ISSN 1415-8876. http://dx.doi.org/10.1590/s1678-86212017000100131.

GIVONI, B. Man, Climate and Architecture. London: Applied, 1998.

GRATIA, E; HERDE, A. de. The most efficient position of shading devices in a double-skin facade. Energy and Buildings v. 39 issue 3, p. 364-373, 2007.

HALDI, F.; ROBINSON, D. Adaptive actions on shading devices in response to local visual stimuli. Journal of Building Performance Simulation. v. 3 issue 2, p. 135-153, 2010.

KIM, G. et al.. Comparative advantage of an exterior shading device in thermal performance for residential buildings. Energy and Buildings v. 46, p. 105-111, mar. 2012. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.10.040

LABEEE - LABORATÓRIO DE CONFORTO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA. Arquivos climáticos em formato TRY, SWERA, CSV e BIN. Disponíveis em: http://www.labeee.ufsc.br/downloads/arquivos-climaticos/formato-try-swera-csv-bin. Acesso em: 10 dez. 2017.

MOESEKE, G. V.; BRUYERE, I; HERDE, A. de. Impact of control rules on the efficiency of shading devices and free cooling for office buildings. Building and Environment v. 42, n. 2, p. 784-793, fev. 2007. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2005.09.015

OLIVEIRA, L. Avaliação dos limites das propriedades térmicas dos fechamentos opacos da NBR 15220-3, para habitações de interesse social, da Zona Bioclimática 2. 2012. 168f. Dissertação (Mestrado em Arquitetura) – Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2012.

RORIZ, M. Arquivos Climáticos de Municípios Brasileiros. Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído. Grupo de Trabalho sobre Conforto e Eficiência Energética de Edificações. São Carlos, SP. 2012. Disponível em: http://roriz.dominiotemporario.com/doc/Sobre_os_arquivos_EPW.pdf Acesso em: set. 2017

SIGNOR, R. Análise de Regressão do Consumo de Energia Elétrica Frente a Variáveis Arquitetônicas Par Edifícios Comerciais Climatizados em 14 Capitais Brasileiras. Florianópolis, 1999. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1999.

SOARES, M. M. Avaliação dos parâmetros de desempenho térmico da NBR15575/2013: habitações de interesse social na zona bioclimática 2. 2014. 160. Dissertação (Mestrado em Arquitetura) – Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2014.

SOARES, Maicon Motta; SILVA, Antônio César Silveira Baptista da. Análise e compatibilização dos métodos simplificado e por simulação da NBR 15575: zona bioclimática 2. Ambient. constr. [online]. 2017, vol.17, n.1, pp.305-327. ISSN 1415-8876. http://dx.doi.org/10.1590/s1678-86212017000100137.

U.S. DEPARTMENT OF ENERGY, Application Guide for EMS, EnergyPlus Documentation. 2016.Disponível em: https://energyplus.net/sites/all/modules/custom/nrel_custom/pdfs/pdfs_v8.6.0/EMSApplicationGuide.pdf. Acesso em: 20 de maio de 2017.

OLGYAY, V.; OLGYAY, A.. Design with Climate: Bioclimatic Approach to Architectural Regionalism. New and expanded edition, Princeton University Press, 1963.

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Publicado

2017-03-30

Como Citar

LEITZKE, R. K.; CUNHA, E. G. da; SILVA, O. M. da; SILVA, A. C. S. B. da; BELTRAME, C. M. Avaliação de dispositivos de proteção solar fixos e automatizados para edifício residencial. PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção, Campinas, SP, v. 8, n. 1, p. 59–72, 2017. DOI: 10.20396/parc.v8i1.8649657. Disponível em: https://periodicos.sbu.unicamp.br/ojs/index.php/parc/article/view/8649657. Acesso em: 18 abr. 2021.

Edição

Seção

Artigos