A influência de decisões arquitetônicas na eficiência energética do Campus vol. 1/UFRN

Building design is an effective way to achieve HVAC energy consumption reduction. However, this potentiality is often neglected by architects due to the lack of references to support design decisions. This works intends to propose architectural design guidelines for energy efficiency and thermal performance of Campus/UFRN buildings. These guidelines are based on computer simulations results using the software DesignBuilder. The definition of simulation models has begun with envelope variables, partially done after a field study of thirteen buildings at UFRN/Campus. This field study indicated some basic envelope patterns that were applied in simulation models. Occupation variables were identified with temperature and energy consumption monitoring procedures and a verification of illumination and equipment power, both developed at the Campus/UFRN administration building. Three simulation models were proposed according to different design phases and decisions. The first model represents early design decisions, simulating the combination of different types of geometry with three levels of envelope thermal performance. The second model, still as a part of early design phase, analyses thermal changes between circulation halls lateral and central and office rooms, as well as the heat fluxes and monthly temperatures in each circulation hall. The third model analyses the influence of middle-design and detail design decisions on energy consumption and thermal performance. In this model, different solutions of roofs, shading devices, walls and external colors were simulated. The results of all simulation models suggest a high influence of thermal loads due to the incidence of solar radiation on windows and surfaces, which highlights the importance of window shading devices, office room orientation and absorptance of roof and walls surfacesCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorO projeto de arquitetura consiste numa eficaz estratégia para a redução de consumo de ar condicionado. Contudo, muitas vezes essa potencialidade é negligenciada devido à falta de referências que sirvam de suporte para as decisões projetuais. No intuito de aproximar a abordagem acadêmica da prática projetual, este trabalho visa propor recomendações projetuais arquitetônicas para a eficiência energética e desempenho térmico de edificações do Campus/UFRN a partir de resultados de simulações computacionais utilizando o programa DesignBuilder. A definição dos modelos iniciou-se pelas variáveis de envoltória, realizada parcialmente a partir de um estudo de campo realizado em treze edificações que compõem o universo da pesquisa. Esse estudo de campo indicou padrões de envoltória básicos que foram implementados nos modelos. As variáveis de ocupação foram obtidas a partir do monitoramento de temperaturas internas e consumo energético e de um levantamento de potências nominais de iluminação e equipamentos, ambos realizados no prédio da Reitoria do Campus/UFRN. Foram propostos três modelos de simulação conforme as diferentes etapas e decisões projetuais. O primeiro modelo aborda as primeiras decisões projetuais, simulando a combinação de três geometrias típicas com três níveis de desempenho de envoltória. O segundo modelo, ainda referente às primeiras decisões, analisa as trocas térmicas entre as circulações laterais e centrais e os agrupamentos de salas, bem como os fluxos de calor e temperaturas médias mensais das circulações de cada circulação. O terceiro modelo analisa a influência de decisões de projeto e de detalhamento no consumo energético e desempenho térmico. Nesse modelo, são simuladas diferentes soluções de coberta, proteções solares, sistemas construtivos de paredes e cores externas. Os resultados das simulações dos três modelos indicam forte influência dos fluxos térmicos causados pela incidência de radiação solar nas aberturas e superfícies, o que ressalta a importância do sombreamento das aberturas, orientação das salas e da absortância das superfícies de coberta e parede