Análise da iluminação natural calculada por meio do programa Energyplus

Autor:
Greici Ramos
Orientador:
Enedir Ghisi
Resumo:

Para uma boa avaliação do desempenho termoenergético da edificação é necessário analisar também o uso da iluminação natural, uma vez que esta influencia na carga térmica. Programas de simulação, como o Energyplus, unem a simulação termoenergética com o cálculo da iluminação natural; para tanto, utiliza o modelo de céu dinâmico desenvolvido por Perez et al. (1990), onde as iluminâncias são calculadas a partir do arquivo climático utilizado nas simulações. Desta forma, este trabalho tem como objetivo avaliar o cálculo da iluminação natural efetuado por este programa, através da comparação das iluminâncias internas calculadas através da simulação realizada pelos programas Energyplus, Daysim/Radiance e TropLux. Para esta avaliação também são comparadas as iluminâncias externas calculadas pelo Energyplus com as medidas. As simulações foram realizadas para salas quadradas, retangulares rasas e profundas; com três tamanhos diferentes de aberturas, para a cidade de Florianópolis. A partir destas simulações obtiveram-se valores de iluminância e fator de luz diurna. Para uma melhor verificação da diferença entre os programas foram realizadas simulações, para o modelo de sala quadrada com abertura em 50% da fachada, para as cidades de Belém, Brasília, Florianópolis, Genebra e Oslo. Em um segundo momento foi avaliado o modelo de céu utilizado pelo programa Energyplus, através da comparação entre as iluminâncias externas obtidas através da Estação de Medição de Iluminação Natural de Florianópolis (EMIN-Floripa) e as calculadas, para cada uma das classes de céu. A partir destas análises encontrou-se uma diferença superior a 50% entre as iluminâncias calculadas pelos programas que utilizam modelos de céu diferentes. Já a comparação entre o fator de luz diurna deixa evidente a deficiência que o programa Energyplus apresenta para resolver a reflexão interna, principalmente para salas mais profundas. Outro fator analisado é o cálculo da iluminância externa horizontal, tanto a difusa quanto a direta. Esta análise mostra que as iluminâncias calculadas através do modelo proposto por Perez et al. (1190) resultam em valores superiores aos medidos; onde as classes de céu encoberto apresentam maior erro para as iluminâncias. A principal conclusão deste trabalho foi a verificação das deficiências existentes no programa Energyplus que tem maior influência no cálculo da iluminação natural, sendo elas: o cálculo da parcela de luz refletida no ambiente, e o cálculo das iluminâncias externas maiores que as medidas; surgindo a necessidade de desenvolvimento de um modelo de céu dinâmico mais adequado às características de céu encontrado em Florianópolis.

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