Influência de parâmetros físicos e geométricos no desempenho termoenergético de habitações unifamiliares

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2014.Este trabalho tem por objetivo analisar a influência de parâmetros físicos e geométricos no indicador de graus hora para resfriamento e nos consumos relativos para aquecimento e resfriamento de diferentes tipologias de edificações residenciais unifamiliares pelo método de simulação do Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais (RTQ-R). O método foi aplicado em três partes. A primeira é composta pela obtenção dos dados utilizados no estudo, que foram coletados através de auditorias em habitações localizadas em Florianópolis-SC. A segunda parte do método é a avaliação do nível de eficiência energética da envoltória de 50 habitações através do método de simulação do RTQ-R. A terceira parte do método é o planejamento de experimento fatorial, no qual primeiramente, foram determinados os parâmetros físicos e geométricos, fixos ou variáveis na análise. Foram determinadas cinco tipologias representativas e, por fim, foram determinados os parâmetros que mais influenciam no desempenho termoenergético e no equivalente numérico da envoltória das tipologias representativas encontradas. Através dos resultados, verificou-se que 58% das habitações avaliadas tiveram suas envoltórias classificadas como nível "E" de eficiência energética. Após a análise da influência dos parâmetros nos resultados do indicador de graus hora de resfriamento das tipologias representativas, o parâmetro mais influente foi a absortância solar das paredes externas, seguido pela absortância solar da cobertura. Para os resultados de consumo relativo para aquecimento, os parâmetros mais influentes foram a transmitância térmica das paredes externas e o contato da cobertura das habitações com o exterior. Para os resultados de consumo relativo para resfriamento, os parâmetros mais influentes foram a absortância solar das paredes externas, a transmitância térmica das paredes externas e o contato do piso da habitação com o solo. Ao final do estudo, pode-se concluir que para todas as tipologias representativas o parâmetro que exerce maior influência no equivalente numérico final da envoltória é a absortância solar das paredes externas das. O estudo contribui para enriquecimento da literatura sobre aplicação do método de simulação do RTQ-R, por se tratar da análise de uma grande amostra de habitações, bem como sobre aplicação de métodos estatísticos na determinação da influência de diversos parâmetros no desempenho termoenergético de habitações.Abstract: This paper aims to analyze the influence of physical and geometrical parameters in the index of degree hour for cooling and in relative consumptions for heating and cooling of different typologies of detached residential buildings by simulation method of the Brazilian regulation for energy efficiency levels in residential buildings (RTQ-R). The method was applied in three parts. The first part is related to obtaining the data used in the study, which were collected through audits in single-family dwellings located in Florianópolis-SC. The second part of the method is the evaluation of the level of energy efficiency of the envelope of a sample of 50 dwellings through the simulation method of the RTQ-R. The third part of the method is the factorial design of experiment, in which first, physical and geometric parameters, fixed or varied parameter in the analysis were determined. Five representative typologies were determined for the sample. Finally, the parameters that most influence the thermoenergetic performance and the numerical equivalent of the envelope of representative typologies were determined. Through the results, one can verify that 58% of dwellings had their envelopes classified as level "E" for their energy efficiency. After analyzing the influence of parameters on the index of degree hour cooling of representative typologies, the most influential parameter was the solar absorptance of external walls, followed by the solar absorptance of the roof. As for the results of relative consumption for heating, the most influential parameters were the thermal transmittance of the external walls and contact of the dwelling's roof with the outside. As for the results of relative consumption for cooling, the most influential parameters were solar absorptance of external walls, the thermal transmittance of the external walls and the contact of the dwellings' floor with the ground. At the end of the study, one can conclude that for all representative typologies the parameter that has the greatest influence on the final numerical equivalent of the envelope is the solar absorptance of external walls of the dwellings. The study contributes to enrichment of the literature on the RTQ-R method of simulation, for dealing with the analyzis of a large sample of dwellings, as well as on application of statistical methods to determine the influence of several parameters on the thermoenergetic performance of the dwellings