Simulação dinâmica de Edifícios criação de edifícios standard para a tipologia: Escritórios

Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.Atualmente, o sector dos edifícios é responsável por aproximadamente 40% do consumo de energia total na Europa. Perante este facto, o Parlamento e Conselho Europeu priorizaram, através da Diretiva nº 2010/31/EU, a criação de medidas eficazes de eficiência energética e redução de consumos que possibilitem o cumprimento das metas traçadas até 2020, no âmbito do Protocolo de Quioto: 20% de redução de emissões de gases com efeito de estufa, de incremento da eficiência energética e de utilização de energias renováveis. Estas estratégias foram, entretanto, atualizadas para 2030, com respetivamente 40%, 27% e 27%. Neste sentido, e de acordo com as revisões posteriores da referida diretiva, é estabelecida a promoção da melhoria do desempenho energético através do aumento de edifícios que apresentem valores de necessidades mínimas ou quase nulas de energia. A avaliação do desempenho energético de um edifício passa por um processo de simulação dinâmica que se torna imprescindível dada a sua capacidade de apoio na tomada de decisão. Esta ferramenta permite a determinação rigorosa do comportamento térmico do edifício, utilizando o cálculo dinâmico. Contudo, apresenta problemas na análise de edifícios: é cara e os resultados úteis só aparecem depois das principais ações estarem tomadas. Na presente dissertação, procurou-se desenvolver uma ferramenta de apoio que permitisse contornar os problemas crónicos da simulação energética detalhada através da criação de um edifício de escritórios padrão capaz de estimar a performance energética de edifícios existentes da mesma tipologia, assente em boas práticas correntes que minimizem as necessidades e promovam a eficiência energética. É apresentada uma metodologia para obtenção de indicadores de consumo de energia de um edifício de escritórios, independente da dimensão das zonas térmicas, do clima e período de funcionamento. Para tal, foi preciso a determinação dos consumos dos vários sistemas energéticos que compõem o edifício, a partir do programa de simulação IES. Para validação da metodologia, os indicadores de consumo foram aplicados a um edifício de escritórios existente para estimar o seu consumo teórico (target), que foi depois comparado com o seu consumo real. Assim, foi possível identificar sistemas cujo consumo real era muito superior ao teórico e que, portanto, apresentavam potencial de otimização.Currently, the building sector is responsible for almost 40% of the total energy consumption in Europe. Consequentially, the European Parliament and the European Council gave priority, by issuing the Directive No. 2010/31 / EU, to the creation of effective energy efficiency and to energy reduction consumption measures that allows the achievement of the outlined goals until 2020, set by the Kyoto Protocol. Therefore, it is established the promotion of the enhancement of energy performance by the increasing number of buildings with minimum energy demand or nearly zero-energy. The evaluation of the energy performance of a building goes through a dynamic simulation process that becomes crucial, given its capacity to support decision-making. This tool allows the accurate determination of the thermal performance of the building, using the dynamic calculation. Nevertheless, it raises problems particularly in the analysis of the existing buildings: it is expensive and useful results appear only after the main actions are taken. This dissertation seeks to develop a support tool that could overcome the chronic problems of detailed energy simulation by creating a standard office building able to estimate the energy performance of existing office buildings, based on current good practices that minimize energy demands and promote energy efficiency. It is set out a methodology to obtain energy consumption indicators of an office building, regardless the dimension of the thermal zones, climate and operating period. For this purpose, it was necessary to determine the energy consumption of the various systems that are part of the building, using the IES simulation program. To validate the methodology, consumption indicators were applied to an existing office building to estimate its theoretical consumption (target) and compare with the actual values. So, it was possible to identify systems whose actual consumption was much higher than the theoretical and therefore had potential for optimization. Consequently, it was possible to identify systems whose actual consumption was much higher than the theoretical and therefore had potential for optimization