Influência da umidade em modelos numéricos de transferência de calor para edificações
um estudo de caso
DOI:
https://doi.org/10.46421/entac.v20i1.6201Palavras-chave:
Desempenho térmico, Umidade, Simulação computacional, Energy PlusResumo
A mudança climática evidencia a inadequação das edificações em relação ao clima local. Diversos estudos sobre o desempenho termoenergético já foram desenvolvidos, mas ainda se percebe uma lacuna de estudo da influência da umidade no conforto térmico dentro das edificações. Nesse contexto, uma investigação computacional foi desenvolvida, considerando duas alternativas de modelagem numérica, Conduction Transfer Function (CFT) e Combined Heat And Moisture Transfer Model (HAMT), no programa EnergyPlus. Para complementar o estudo, foram realizados testes experimentais com o objetivo de calibrar e validar os resultados numéricos. O modelo CTF demonstrou maior amplitude térmica interna e divergências em relação aos valores medidos experimentalmente, sugerindo uma superestimação da temperatura interna. Por outro lado, os modelos HAMT, apresentaram resultados mais próximos às medições experimentais, destacando a importância da consideração da umidade na modelagem computacional.
Referências
EMPRESA DE PESQUISA BRASILEIRA. Balanço Energético Nacional 2023: Ano Base 2022. Balanço Energético Nacional. 2023. Rio de Janeiro, Brasil.
EIA – U.S. Energy Information Administration. International energy outlook 2023. Disponível em: https://www.eia.gov/outlooks/ieo/narrative/index.php. Acesso em: 01 maio 2024.
EMPRESA DE PESQUISA BRASILEIRA. Uso de Ar Condicionado no Setor Residencial Brasileiro: Perspectivas e contribuições para o avanço em eficiência energética. Nota Técnica EPE 030/2018. 2018. Rio de Janeiro, Brasil.
OKE, T.R.; MILLS, G.; CHRISTEN, A.; VOOGT, J. A. Urban climates. Cambridge: Cambridge University Press, 2017.
LAMBERTS, R.; DUTRA, L.; PEREIRA, F. O. R. Eficiência energética na arquitetura. São Paulo: PW, 3 ed., 192 p., 2013.
ARAÚJO, M. T de.; SOUZA, H. A. de; GOMES, A. P. Computer Simulation of moisture transfer in walls: impacts on the termal performance of buildings. Architectural, Engineering and Design Management, v. 18, n. 4, p. 453-472, abr. 2021. DOI: https://doi.org/10.1080/17452007.2021.1916426
YU, S.; CUI, Y.; SHAO, Y.; HAN, F. Research on the Comprehensive Performance of Hygroscopic Materials in an Office Building Based on EnergyPlus. Energies, v.12, n. 1, p. 191, jan. 2019.
GOFFART, J.; RABOUILLE, M.; MENDES, N. Uncertainty and sensitivity analysis applied to hygrothermal simulation of a brick building in a hot and humid climate. Journal of Building Performance Simulation, v. 10, n. 1, p. 37-57, dec. 2015. DOI: https://doi.org/10.1080/19401493.2015.1112430
WOODS, J.; WINKLER, J.; CHRISTENSEN, D. Evaluation of the effective moisture penetration depth model for estimating moisture buffering in buildings. National Renewable Energy Laboratory: Technical Report NERL/TP-5500-57441. 2013. Colorado, Estados Unidos.
YANG, J.; FU, H.; QIN, M. Evaluation of Different Thermal Models in EnergyPlus for Calculating Moisture Effects on Building Energy Consumption in Different Climate Conditions. Procedia Engineering, v. 121, p. 1635-1641, 2015.
LAUZET, N. et al. How building energy models take the local climate into account in an urban context – A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2019, 116, pp.109390 -. ff10.1016/j.rser.2019.109390ff. ffhal-03489027
PREFEITURA DE JOINVILLE. Joinville Cidade em dados 2018: aspectos físicos naturais. 2018. Joinville, Brasil.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15.220-3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social. Rio de Janeiro, 2005.
DOE – U.S. DEPARTMENT OF ENERGY. EnergyPLus Version 23.1.0 Documentation: Engineering Reference. 2023.
LABORATÓRIO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES. Arquivos climáticos INMET 2018. 2018. Disponível em: https://labeee.ufsc.br/downloads/arquivos-climaticos/inmet2018. Acesso em: 08/05/2024.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15.220-2: Métodos de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações. Rio de Janeiro, 2005.
SOUSA, L. R. de. Análise do desempenho térmico de habitações multifamiliares de interesse social com paredes verdes. 2020. 167 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.
WUFI. WUFI Light 6.7. Disponível em: https://wufi.de/en/. Acesso em: 07 maio 2024.