Simulação computacional do desempenho térmico de residências em Florianópolis utilizando a ventilação natural

Neste trabalho, o desempenho térmico do projeto de uma residência unifamiliar foi analisado através de simulação computacional. A definição das estratégias para as simulações seguiu as recomendações da NBR 15220 para a zona bioclimática 3. As alternativas adotadas nas simulações consistiram em alterar a área de ventilação; sombrear as janelas; variar a transmitância térmica de paredes e cobertura; verificar a influência da orientação no desempenho térmico das residências e variar a absortância de paredes e cobertura. Além disso, foram definidas diferentes estratégias de ventilação. A ventilação natural foi simulada através do módulo AirflowNetwork, integrado ao programa EnergyPlus. O desempenho térmico das alternativas foi quantificado através de graus-hora de desconforto com relação à temperatura operativa para a sala e um dos dormitórios durante as horas de ocupação. Considerando-se os resultados obtidos através das simulações, pode-se dizer que a área de abertura de 15% com relação à área de piso visando à ventilação natural foi a mais adequada para esse tipo de residência. A estratégia de sombreamento das janelas durante o verão foi uma alternativa eficaz para a redução das temperaturas internas durante esse período. A área mínima de abertura requerida para a ventilação natural no código de obras de Florianópolis (8% da área de piso) resultou no pior desempenho mesmo sombreada. A limitação do atraso térmico estabelecido pela NBR 15220 não se justifica, na medida em que todas as paredes com transmitância dentro dos limites da norma apresentaram quantidades de graus-hora semelhantes. As paredes muito leves apresentaram desempenho inferior ao das paredes simuladas com capacidade térmica e transmitância limitada pela norma. A parede de concreto com 5 cm de espessura, configurou a pior hipótese de vedação para a residência. A NBR 15220 limita, através do Fator de Calor Solar, o valor da absortância das paredes do caso base em 36% e essa limitação é benéfica para o desempenho térmico da residência. Por outro lado, o limite de FCS estabelecido pela norma para coberturas, não limitou a absortância das coberturas simuladas, com exceção da cobertura de telha de fibrocimento. Porém, observou-se que as coberturas escuras possuem desempenho muito inferior às coberturas claras. A limitação da absortância constitui-se numa importante estratégia para a diminuição da quantidade de graus-hora para a residência. Quando as janelas da residência estavam fechadas, a quantidade de trocas de ar de maior ocorrência durante o ano foi a de uma vez o volume do ambiente. E quando as janelas estavam abertas, na maioria das vezes em que houve a ventilação, esses valores foram de até 20 ou 30 trocas de ar por hora.