Ventilação natural e desempenho térmico em edifícios verticais multifamiliares em Campo Grande, MS

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo, Florianópolis, 2009A crise energética e ambiental exige o consumo racional da energia. No Bra-sil, quase metade da energia elétrica é consumida principalmente no condicionamen-to ambiental das edificações. E no setor residencial, as estratégias de ventilação natural proporcionam grande potencial para obtenção de conforto térmico, contribu-indo na economia de energia ao evitar o uso de condicionamento artificial. Como contribuição ao entendimento deste potencial, este trabalho tem como objetivo avaliar a ventilação natural e desempenho térmico de edifícios verticais multifamili-ares através de simulações com o modelo de rede AirflowNetwork do EnergyPlus, adotando o clima da cidade de Campo Grande, MS. Para o desenvolvimento desta avaliação foram estudados os conceitos sobre coeficientes de descarga, coeficiente de pressão do vento, coeficiente e expoente de fluxo de ar pelas frestas e rugosidade do entorno. Assim como foram estudados os fundamentos dos métodos de cálculo de taxas de ventilação e infiltração de ar em edificações. Para identificar a influência da variação destes parâmetros de ventilação no desempenho térmico foram realiza-das simulações paramétricas em um modelo de edifício referencial respeitando as limitações de obtenção de cada coeficiente, sendo observada a influência da variação dos parâmetros nas taxas de ventilação e graus hora de refrigeração. Após conhecer esta influência foi avaliado o desempenho de um edifício real buscando transpor as restrições de modelagem e determinação de cada coeficiente. O edifício real estuda-do é uma amostra intencional de uma tipologia de edifício multifamiliar comum na cidade de Campo Grande, com quatro apartamentos por andar e planta com formato H. O edifício real foi avaliado por dois métodos diferentes: um padrão, adotando todos os parâmetros default indicados pelo EnergyPlus, e outro avançado, com os parâmetros de ventilação determinados de forma mais detalhada. A avaliação do desempenho térmico do edifício real, seus apartamentos e ambientes foram analisa-dos através de uma escala de graus hora de refrigeração da temperatura do ar exter-no, classificando o seu desempenho entre A e E. Na análise paramétrica do modelo referencial, o coeficiente de descarga foi o parâmetro que mais influenciou no desempenho térmico de graus hora de refrigeração e os coeficientes e expoentes de fluxo de ar pelas fretas e os diferentes métodos de obtenção de coeficientes de pressão de vento apresentaram a menor influência nos resultados de desempenho térmico. Entre a simulação padrão e avançada do edifício real não se pôde concluir qual dos resultados é o mais correto, porém, comparando o comportamento simula-do, as duas simulações apresentaram a mesma tendência de resultados. No resultado da classificação do edifício real, seus apartamentos foram classificados como B e C, resultando em um desempenho médio do edifício completo como B. Contu-do, além das constatações quanto ao desempenho dos edifícios estudados, este traba-lho permitiu verificar o funcionamento da simulação de ventilação natural com o modelo AirflowNetwork do EnergyPlus