Potential of energy savings in office buildings with hybrid ventilation strategies

Grandes fachadas envidraçadas têm se tornado comuns em edifícios de escritórios, desconsiderando elementos importantes como as janelas na redução do seu consumo energético, por meio da obtenção da iluminação e ventilação naturais. Dessa forma, o objetivo principal desta pesquisa é avaliar o potencial de economia de energia em edifícios de escritórios por meio da utilização de estratégias de ventilação híbrida, em duas regiões climáticas brasileiras distintas. O método consiste em medições com sensores para aferir dados de temperatura e umidade no momento em que são acionados os condicionadores de ar, a fim de obter a temperatura de setpoint. Tal resultado foi utilizado em simulações computacionais do desempenho térmico e da iluminação natural através dos programas EnergyPlus e Daysim respectivamente. Foi analisado um modelo de edifício de escritórios, com um sistema de iluminação eficiente (dimerizável) em que foram inseridas estratégias de ventilação híbrida, a fim de se obter a influência na economia de energia devido à redução do uso do condicionamento artificial de ar (nos períodos em que isso foi possível). Os resultados apresentaram uma redução no consumo do ar condicionado em torno dos 30%, enquanto que o impacto da ventilação híbrida no consumo de energia total do edifício apresentou-se na faixa dos 12%. Todavia, com a utilização de tais estratégias alcançou-se uma redução de até 84% do desconforto térmico nos ambientes. Como conclusão do trabalho tem-se que, utilizando-se um sistema de iluminação natural eficiente, o impacto da ventilação híbrida no potencial de economia de energia, dependendo do caso, pode não ser tão expressivo, ao passo que a redução no nível de desconforto térmico é bastante significativa.Large glazed facades have become common in office buildings and important elements, like windows to obtain natural lighting and ventilation to reduce their energy consumption have been ignored. This dissertation evaluates the potential of energy savings in office buildings through the use of hybrid ventilation strategies in two different Brazilian climatic regions. The method consists in measuring sensors for collecting humidity and temperature data at the time air conditioners are started so as to obtain the setpoint temperature. The results were used in computer simulations of both thermal performance and daylighting through EnergyPlus and Daysim software, respectively. A model of the office building, with efficient lighting (dimmable), was analyzed. Hybrid ventilation strategies were adopted for verifying the influence on energy savings due to a reduced use of artificial air conditioning (in periods in which it was possible). The results show a 30% reduction in the consumption of air conditioning and a 12% impact of hybrid ventilation on the total energy consumption of the building. However, such strategies caused an 84% reduction in the thermal discomfort in the environment. According to the results, the impact of hybrid ventilation on the potential energy savings by the use of efficient daylighting, in some cases, may not be so significant, whereas the reduction in the level of thermal discomfort is quite significant