Simulação do comportamento térmico e energético de edifícios de adobe

Abstract

Em Portugal existe um vasto património construído em alvenaria de adobe, com especial incidência na região de Aveiro. De modo a evitar que a demolição seja uma das primeiras estratégias a ser ponderada para o edificado envelhecido de adobe, e de modo a salvaguardar a satisfação das condições de conforto térmico, sem necessidades excessivas de energia, é necessário investir na sua reabilitação térmica e energética. O principal objectivo deste trabalho é a avaliação do conforto térmico e das necessidades energéticas de um edifício em adobe, assim como a definição e análise de estratégias de reabilitação térmica e energética. Para além deste, o trabalho pretende estudar a influência da alteração do sistema construtivo das paredes da envolvente exterior, implementadas ao longo da primeira metade do século XX, em detrimento do sistema tradicional de adobe, no conforto térmico e consumo energético. De modo a cumprir os objectivos e a garantir uma avaliação mais precisa das estratégias e soluções construtivas, recorreu-se ao programa de simulação dinâmica, EnergyPlus, tendo como modelo base um edifício de adobe situado na região de Aveiro. A análise do desempenho térmico baseia-se no regulamento nacional REH (DL n.º118/2013) e na Norma Europeia EN 15251 (CEN, 2007). Segundo o estudo das diferentes soluções construtivas das paredes pertencente à envolvente opaca externa não foram visíveis melhorias significativas do ponto de vista do comportamento térmico. De facto, todas as soluções estudadas apresentam resultados semelhantes no que respeita à percentagem de desconforto. Para o estudo de sensibilidade, foram simulados 54 modelos para avaliar a influência de diferentes parâmetros (espessura do isolamento térmico e sua posição, taxa de renovação do ar e soluções envidraçadas). Após a realização das diversas simulações e respectiva análise dos resultados, concluiu-se que as estratégias implementadas melhoram o conforto térmico do edifício estudado, minimizando o seu consumo energético para ambas as estações, de aquecimento e de arrefecimento.

In Portugal there is a vast built heritage in adobe construction, with a strong presence in the Aveiro region. In order to rule out demolition as one of the first strategies under consideration for the aged adobe buildings and in order to safeguard and comply with termal comfort requirements, without excessive energy demand, it is necessary to invest in their termal and energy refurbishment. The main objective of this dissertation is to assess the thermal comfort and energy demand of adobe building stock, as well as the definition and analysis of thermal and energy rehabilitation strategies. Moreover, the work aims to study the influence in thermal comfort and energy demand of the solutions with respect to external envelope walls evolution, which were implemented in the first half of the twentieth century, disregarding the traditional adobe system. To meet objectives and to ensure a more accurate assessment of the strategies and constructive solutions, a dynamic simulation program, EnergyPlus, was used. The software was used to simulate an existing adobe building located in the region of Aveiro. The thermal performance analysis is based on national thermal code REH (DL n.º118/2013) and the European standard EN 15251 (CEN, 2007). Regarding the analysis of different constructive solutions with respect to external envelope walls, no relevant improvements were attained from the thermal behaviour point of view. In fact, all the studied solutions presented similar results regarding discomfort rate. For the sensibility analysis, 54 models were run and analysed to access the influence of different parameters (insulation thickness and positioning, air change rate and window solutions). After several simulation and respective results analysis, it was concluded that the implemented strategies were able to improve the thermal comfort of the studied, minimizing its energy demand for both cooling and heating season.