Aplicação de uma Metodologia para Calibração de um Modelo Simplificado de Edifício de Escritórios no Programa Energyplus

Este trabalho consiste na aplicação de uma metodologia de calibração de modelos simplificados na simulação computacional do desempenho térmico e energético de edificações, empregando-se análise de sensibilidade utilizando o programa EnergyPlus. O objeto de estudo foi o Edifício Sede da ELETROSUL, localizado em Florianópolis. A metodologia utilizada apresenta uma seqüência de etapas para a calibração de um modelo de edifício, onde se sugere que o usuário inicie o processo de simulação através de um modelo básico, o qual será progressivamente refinado no decorrer das etapas, até o momento em que se possa estimar o consumo real da edificação com o grau de precisão desejado. O procedimento é proposto para minimizar o longo tempo gasto na calibração de um modelo durante a simulação computacional, sendo apresentado em 6 etapas. A primeira etapa consiste em representar as cargas constantes, sem dependência do clima externo, e seus padrões de uso em uma geometria qualquer. Com a carga constante calibrada no modelo, inicia-se a segunda etapa, a qual consiste na análise de fluxo de calor nos dias de projeto (inverno e verão), onde se caracterizam o envelope e um sistema de condicionamento de ar fictício. O próximo passo é direcionado para análise de sensibilidade dos parâmetros de entrada com trocas de calor significativas, ou seja, a análise é aplicada para verificar o grau de influência que os dados de entrada provocam no consumo de energia elétrica do condicionamento de ar do modelo, para um dia típico. Na quarta etapa, as variáreis de maior influência e incertezas são analisadas detalhadamente, ajustando os parâmetros de grande importância no comportamento térmico do modelo. Na etapa seguinte, substitui-se o sistema de condicionamento de ar fictício pelo real, simulando o modelo para todos os dias do ano. A última etapa é reservada para ajustes finais, da qual obtém-se o modelo calibrado. Após a quinta etapa de calibração obteve-se um modelo completo com uma variação no consumo total anual e mensal de 8% e 26%, respectivamente. Com o ajuste de alguns parâmetros (sexta etapa), o consumo simulado anual foi 6% menor que o real, com variações mensais de até 23%. Percebeu-se que não há uma variação significativa entre o consumo simulado no verão e inverno, que dificilmente poderá ser estimada através de simulação computacional, já que o acionamento do sistema de condicionamento de ar e da abertura das proteções solares é todo manual e imprevisível, dificultando a representação em um modelo computacional. A análise de sensibilidade para o condicionamento de ar é uma medida fundamental a ser estudada na calibração de modelos de edifícios empregando programas de simulação térmica e energética.