Análise do desempenho térmico de um edifício utilizando o software Energyplus

Este trabalho consiste em investigar a metodologia de cálculo de carga térmica utilizada no software EnergyPlus e realizar simulações computacionais para análise do desempenho térmico em um edifício institucional da Universidade Federal do Pará, localizado no município de Ananindeua-PA, planejando demonstrar a capacidade do método abordado, utilizando o software em questão. Em relação a este edifício foram determinadas diversas características, entre elas, elementos construtivos e suas propriedades térmicas, perfil de atividades, consumo por unidade dos equipamentos elétricos e sistema de iluminação. Para analisar o conforto térmico e o consumo energético do edifício foram escolhidas as seguintes variáveis de saída: temperatura de bulbo seco, temperatura de bulbo úmido, radiação solar direta, temperatura do ar da zona térmica, energia de iluminação e energia elétrica dos equipamentos. Esses dados foram simulados e analisados para o período letivo de acordo com o calendário acadêmico da instituição, representando todas as épocas do ano, com as temperaturas mais elevadas, e os períodos de frio ou chuvas. Para esta etapa necessitou-se a utilização do arquivo climático da cidade estudada. A ferramenta de simulação computacional utilizada para o cálculo do conforto térmico e consumo energético neste trabalho foi o programa EnergyPlus v9.6.0, o qual emprega o Método de Balanço de Calor (HBM) para cálculo de carga térmica. Os resultados obtidos para o conforto térmico foram que os ambientes simulados pelo programa apresentaram temperaturas entre 23,7ºC e 33,3ºC, com estes dados foi possível verificar a quantidade de horas e representatividade (%) anual em que os ambientes estão dentro dos padrões estabelecidos pela ISO 9241/2011 e da NR 17, o estudo se mostrou bastante coerente com as condições externas referentes a cidade de Belém-PA, indicando a boa capacidade do programa EnergyPlus nestes casos simulados. Para a análise de consumo energético, pôde obter-se dados estatísticos gerados a partir da simulação, apresentação do consumo em kWh mensal e anual de cada sistema e a representatividade (%) em relação ao consumo total do edifício, com isso nota-se que a proporção de consumo energético dos computadores representa a maior parte do consumo total, por conta de que, o consumo de um único computador equivale a mais da metade do consumo total do sistema de iluminação.