Proposta de método para avaliação do desempenho térmico de residências unifamiliares em clima quente e úmido

Nowadays, evaluation methods to measure thermal performance of buildings have been developed in order to improve thermal comfort in buildings and reduce the use of energy with active cooling and heating systems. However, in developed countries, the criteria used in rating systems to asses the thermal and energy performance of buildings have demonstrated some limitations when applied to naturally ventilated building in tropical climates. The present research has as its main objective to propose a method to evaluate the thermal performance of low-rise residential buildings in warm humid climates, through computational simulation. The method was developed in order to conceive a suitable rating system for the athermal performance assessment of such buildings using as criteria the indoor air temperature and a thermal comfort adaptive model. The research made use of the software VisualDOE 4.1 in two simulations runs of a base case modeled for two basic types of occupancies: living room and bedroom. In the first simulation run, sensitive analyses were made to identify the variables with the higher impact over the cases´ thermal performance. Besides that, the results also allowed the formulation of design recommendations to warm humid climates toward an improvement on the thermal performance of residential building in similar situations. The results of the second simulation run was used to identify the named Thermal Performance Spectrum (TPS) of both occupancies types, which reflect the variations on the thermal performance considering the local climate, building typology, chosen construction material and studied occupancies. This analysis generates an index named IDTR Thermal Performance Resultant Index, which was configured as a thermal performance rating system. It correlates the thermal performance with the number of hours that the indoor air temperature was on each of the six thermal comfort bands pre-defined that received weights to measure the discomfort intensity. The use of this rating system showed to be appropriated when used in one of the simulated cases, presenting advantages in relation to other evaluation methods and becoming a tool for the understanding of building thermal behavior

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Atualmente, métodos de avaliação do desempenho térmico e energético de edificações têm sido desenvolvidos com o intuito de otimizar o conforto térmico em edificações e reduzir o consumo de energia com sistemas de condicionamento ativo. Entretanto, em países desenvolvidos, os critérios utilizados para avaliar o desempenho térmico e energético de edificações têm demonstrado limitações quando aplicados em edificações naturalmente ventiladas em climas tropicais. A presente pesquisa teve como principal objetivo propor um método para avaliação do desempenho térmico de edificações residenciais unifamiliares no clima quente e úmido, através da simulação computacional. O método foi desenvolvido a fim de gerar um sistema de classificação adequado na avaliação destas edificações, usando como critérios de análise a temperatura interna do ar e um modelo adaptativo de conforto térmico. A pesquisa utilizou o aplicativo VisualDOE 4.1 em duas séries de simulações de um caso base, caracterizado por duas ocupações típicas: quarto e sala. Na primeira série foram realizadas análises de sensibilidade para identificar as variáveis de maior impacto sobre o desempenho térmico dos casos. Além disso, os resultados também permitiram a elaboração de recomendações de projeto para o clima tropical visando melhorias no desempenho térmico de edificações residenciais em situações semelhantes. Os resultados da segunda série de simulações foram utilizados para identificar o chamado Espectro de Desempenho Térmico (EDT) para os dois tipos de ocupação, no qual reflete a variação de desempenho térmico considerando o clima local, tipologia da edificação, materiais construtivos escolhidos e ocupações analisadas. Essa análise serviu de base para o desenvolvimento de um índice nomeado de IDTR - Índice de Desempenho Térmico Resultante, que foi configurado como um sistema de classificação de desempenho térmico. Esse associa o desempenho térmico com o número de horas em que a temperatura interna do ar encontra-se em cada uma das seis faixas de conforto térmico pré-definidas que receberam pesos a fim de ponderar a intensidade de desconforto térmico. A aplicação desse sistema mostrou-se apropriado quando aplicado a um dos casos simulados, apresentando vantagens em relação a outros métodos de avaliação existentes e se tornou uma ferramenta para o entendimento do comportamento térmico de edificações