Influência da estratégia de ventilação no consumo energético de edifícios de serviços com utilização permanente e baixas cargas térmicas

Abstract

Os principais responsáveis pelo consumo de energia em edifícios não residenciais são os equipamentos instalados, a iluminação e o AVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado). Por sua vez, o consumo de energia pelos sistemas de AVAC depende de uma série de fatores, nomeadamente das características térmicas do edifício em questão, da estratégia de ventilação e da intensidade das cargas térmicas internas, sejam elas originadas pela ocupação, pela iluminação, ou pelos equipamentos, etc. Pretende-se com este trabalho analisar a relação entre o consumo de energia e a estratégia de renovação de ar dos edifícios de serviços com utilização permanente e baixas cargas térmicas internas. São considerados apenas sistemas de AVAC com capacidade suficiente para manter condições aceitáveis de conforto térmico e de QAI (qualidade do ar interior) e que o edifício possui as características térmicas necessárias para ser considerado como regulamentar no âmbito da legislação nacional. O rápido aumento do número de lares de terceira idade, que acompanha o aumento da população de idosos, apoia a eleição de um edifício deste tipo. A ocupação permanente e os baixos ganhos térmicos internos, leva a que o consumo relacionado com o AVAC seja também muito influenciado por outros fatores para além da ventilação. Nesse sentido destacam-se a qualidade energética dos próprios equipamentos que asseguram o AVAC, a arquitetura do edifício, as características térmicas e higroscópicas da sua envolvente, a sua inércia térmica e a existência ou não de sistemas que permitem poupanças de energia, como por exemplo a recuperação de calor no ar rejeitado e a possibilidade de freecooling. Para realizar este estudo é utilizado o software de simulação energética de edifícios EnergyPlus.

The main energy consumers of the non-residential buildings include installed equipments, illumination and HVAC (heating, ventilation and air conditioning). On its turn, the HVAC energy consumption depends on a number of factors, namely the thermal characteristics of its envelope, the ventilation strategy and the existence of internal thermal loads originated by occupancy, by illumination, by equipments, etc. This work intends the characterization of the energy consumption on a non-residential building and the identification of the best strategies of ventilation that minimizes HVAC energy consumption without compromising the human thermal comfort and de IAQ (indoor air quality). The rapid increase of elderly housing facilities, accompanying the raise of the elderly population, supports the option by a building of this type. Due to its permanent occupation and low thermal internal gains, the HVAC consumption is also great influenced by other factors than the ventilation, like the heat transfer and mass attributes of the building envelope, the thermal inertia, the recovering of heat from rejected air and the use of freecooling. The influence of these parameters is also taken into account for this analysis. To make this study the building energetic simulation software EnergyPlus is used.