Modelação de sistemas AVAC para software de avaliação de desempenho em contexto de pré-projeto

Abstract

A utilização generalizada de sistemas de climatização para atingir as condições de conforto tem fomentado um aumento de consumo energético nos edifícios.A preocupação generalizada com a eficiência energética e o impacto ambiental levam à necessidade de fazerem-se escolhas que sejam melhores do ponto de vista ambiental, com o objectivo da melhoria do desempenho energético.Com vista a auxiliar as escolhas de melhoria do desempenho energético foi, encontra-se em desenvolvimento uma ferramenta protótipo dedicada ao desenho de plantas que integra a simulação dinâmica, permitindo assim estimar o consumo energético numa fase inicial do projeto.O objectivo deste trabalho foi implementar na referida ferramenta sistemas de climatização e avaliar o consumo energético e o conforto térmico oferecido por cada um dos sistemas. Os sistemas implementados foram o aquecimento por convetores, o aquecimento por piso radiante e o sistema de aquecimento e arrefecimento {\it multisplit}. Nesta dissertação é descrito a forma como foram implementados os sistemas, desde da seleção de objetos a modelar em simulação dinâmica, a parametrização dos sistemas na base de dados e programar no código da ferramenta as rotinas para inserir os sistemas de modo automático.Após a implementação dos sistemas, e para demonstrar a sua aplicação, foram realizados casos de estudo. Estes foram efetuados para dois edifícios unifamiliares gerados pela ferramenta, um com uma geometria em "L" e outro em "T", e testados em vários locais de Portugal. Os resultados obtidos foram utilizados para avaliar o conforto térmico, comparar o funcionamento e consumo de energia primaria dos sistemas implementados.

The widespread use of air conditioning systems to achieve the comfort conditions has encouraged an increase in energy consumption in buildings. The global concern about energy efficiency and environmental impacts lead judicious choices that are best economically and environmentally, with the aim of improving the building performance.In order to assist building practitioners in the improvement of the energy performance of buildings, it was developed a prototype tool dedicated to floor plan design that integrates dynamic simulation, allowing to estimate the energy consumption at an early stage of project design.The aim of this work is to implement HVAC systems in the tool and evaluate the energy consumption and the thermal comfort offered by each one of the systems. The systems implemented were the baseboard heating, the underfloor heating, and the multisplit system. In this dissertation is described how the systems were implemented, from the selection of objects to be modeled in dynamic simulation, parameterization of systems in the tool database, and the programming of routines in the tool for the automatic retrieval and implementation of the systems.After the implementation of the systems, case studies were carried out. These were corresponded to two single-family houses generated by the tool, one having a L-shape and the other T-shape geometry, in different climatic locations in Portugal. The results obtained were used to evaluate the thermal comfort, to compare the operation and primary energy consumption of the implemented systems.