Edifícios de escritórios de modo misto: economia de energia e níveis adequados de iluminância em um clima tropical de altitude

Autor: Karin Maria Soares Chvatal, Caroline Antonelli Santesso, Rosilene Regolão Brugnera
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção; Vol. 10 (2019): Continuous publication; e019016
PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção; Vol. 10 (2019): Publicação contínua; e019016
PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção; v. 10 (2019): Publicação contínua; e019016
PARC (Campinas)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
PARC: Pesquisa em Arquitetura e Construção, Vol 10 (2019)
ISSN: 1980-6809
DOI: 10.20396/parc.v10i0.8653027
Popis: Mixed-mode buildings (MM), which use both natural ventilation and mechanical cooling to provide thermal comfort and energy savings, have a high potential in climates where it is favorable to use natural ventilation (e.g., Brazil). In these buildings, operable windows are the source of natural ventilation, lighting and heat gains, and their characteristics can influence energy consumption. This work aims to evaluate the energy and luminous performance of mixed-mode office buildings with operable windows in a high-altitude tropical climate in Brazil. The performance is evaluated concerning energy savings, air-conditioning operation hours, the period of use of natural ventilation and balance between energy demand and illuminance levels. It is considered variations in envelope parameters (window-to-wall ratio and solar orientation). The method is composed of computer simulations on Daysim and EnergyPlus programs. The results showed that the mixed-mode strategy has great potential to reduce air-conditioning energy consumption. The most significant reductions occurred with larger WWRs, reaching 39.4% of energy savings (north facade, WWR = 80%). Nevertheless, while the larger WWR provided more natural ventilation availability, it increased the discomfort by high illuminance, which reached about 90% of the office’s area. Therefore, when the mixed-mode system was used, the cases with a better balance between adequate illuminance levels and low energy consumption were the south facade with all WWRs and the east and west facades with WWR of 30%. It is important to emphasize that the adoption of these solutions depends on the building's design requirements. Edifícios de modo misto (MM), os quais usam ventilação natural e resfriamento mecânico para proporcionar conforto térmico e economia de energia, tem um grande potencial em climas onde o uso da ventilação natural é favorável (ex. Brasil). Nesses edifícios, as janelas operáveis são fontes tanto de ventilação natural quanto iluminação e ganhos internos, e suas características podem influenciar no consumo de energia. Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho energético e luminoso de edifícios de modo-misto com janelas operáveis em um clima tropical de altitude no Brasil. Considerando variações nos parâmetros do envelope (percentual de abertura na fachada e orientação solar), o desempenho é avaliado em relação à economia de energia, tempo de uso do ar condicionado, período de utilização da ventilação natural e o balanço entre a demanda de energia e os níveis de iluminância. O método é composto por simulações computacionais nos programas Daysim e EnergyPlus. Os resultados mostraram que a estratégia de modo-misto tem um grande potencial para reduzir o consumo do ar condicionado. As grandes reduções ocorreram nos maiores PAFs, atingindo 39,4% de economia de energia (fachada norte, PAF = 80%). Apesar disso, enquanto o maior PAF forneceu maior disponibilidade de ventilação natural, aumentou o desconforto devido a elevadas iluminâncias, atingindo cerca de 90% da área do escritório. Portanto, quando o modo misto foi usado, os casos com melhor equilíbrio entre níveis adequados de iluminância e baixo consumo de energia foram a fachada sul com todos os PAFs e as fachadas leste e oeste com PAF de 30%. É importante ressaltar que a adoção destas soluções depende dos requisitos de projeto do edifício.
Databáze: OpenAIRE
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