Dimensionamento de área de janela em edificações comerciais: integração da iluminação natural com a artificial e utilização da ventilação híbrida

O objetivo deste trabalho é desenvolver um método para prédimensionar área de janela baseado no consumo de energia elétrica em edificações comerciais, quando se utiliza a ventilação híbrida (alternando entre ventilação natural e condicionamento artificial) e a iluminação natural integrada ao sistema de iluminação artificial. Para atingir este objetivo, foram realizadas simulações nos programas Energyplus e Daysim. Foram simulados modelos de ambientes de edificações comerciais, localizadas em Florianópolis, com três geometrias, três dimensões de sala por geometria, dez áreas de janela por modelo e quatro orientações. Os modelos foram examinados por meio de quatro estudos de caso. No Caso 1 (referência), a edificação opera com sistemas de iluminação e de condicionamento artificiais; no Caso 2, ocorre a integração da iluminação natural com a artificial, com condicionamento artificial; já no Caso 3 se utiliza a ventilação híbrida e iluminação artificial; no Caso 4 se utiliza a iluminação natural integrada com a artificial e a ventilação híbrida. Realizou-se também um estudo sobre três métodos de avaliação de conforto térmico, para definir-se qual é o método mais adequado para ser utilizado em edificações comerciais híbridas, localizadas em clima com verão quente e úmido. Foram feitas comparações de consumo de energia elétrica entre os estudos de caso e determinou-se a área de
janela, que é a área que leva a um menor consumo total de eletricidade. Concluiu-se que (1) o método de avaliação de conforto mais adequado para o clima em estudo é o de Givoni, (2) a utilização da iluminação natural e da ventilação híbrida apresenta potencial de economia de energia elétrica de até 64,9%, em comparação a edifícios com iluminação artificial e condicionamento artificial, (3) a área de janela foi sempre de 10% para o Caso 1, variou entre 13% (salas pequenas) e 96% (salas grandes) para o Caso 2, entre 10% (salas pequenas) e 79% (salas grandes) para o Caso 3 e, entre 21% (salas pequenas) e 100% (salas grandes) para o Caso 4 e (4) o uso da ventilação híbrida pode levar à insatisfação do usuário em determinados dias quentes, em que o sistema de ar-condicionado é desligado em algum momento após ser ligado.