Thermal and energy analysis of passive solutions for family residential building in Porto Alegre : green roof, green walls and glass film

Este estudo avalia o comportamento térmico e energético de uma edificação passiva unifamiliar aplicada ao clima da região de Porto Alegre mediante a utilização de três soluções passivas: telhado verde, paredes verdes e película de vidro. Através do software EnergyPlus, o comportamento para o período de um ano é simulado para as soluções de forma isoladas e combinadas. O índice de folhagem aparece como fator chave para a aplicação do telhado verde. Nos cenários de baixa e média folhagem, os três tipos de telhado verde apresentam aumento nos gastos de resfriamento e diminuição nos gastos com aquecimento. Para os cenários de alta folhagem a relação passa a ser de diminuição nos gastos com resfriamento e de aumento nos gastos com aquecimento. A redução no gasto total ocorre para os cenários de alta folhagem, sendo de 8,5% para o tipo intensivo, 8% para o semi-intensivo e 7,2% para o extensivo. A aplicação das paredes verdes e da película de vidro representam uma redução no gasto total anual de 5% e 16,9%, respectivamente. Quando combinadas, as soluções aparecem como amortecedores para altas temperaturas externas, seus efeitos são complementares, apresentando redução de 29% no gasto total anual.This study evaluates the thermal and energy behavior of a passive single-family building applied to the climate of the Porto Alegre region using three passive solutions: green roof, green walls and glass film. Through the EnergyPlus software, the behavior for the period of one year is simulated for the solutions in an isolated and combined way. The foliage index appears as a key factor for the application of the green roof. In low and medium foliage scenarios, the three types of green roof show an increase in cooling costs and a decrease in heating costs. For high-foliage scenarios, the ratio changes to a decrease on cooling costs and an increase heating costs. The reduction in total spending occurs for the high foliage scenarios, being 8.5% for the intensive type, 8% for the semi-intensive and 7.2% for the extensive type. The application of green walls and glass film represents a reduction in total annual expenditure of 5% and 16.9%, respectively. When combined, the solutions appear as buffers for high external temperatures, their effects are complementary, presenting a 29% reduction in total annual expenditure