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Title: Otimização do comportamento térmico de edifícios do tipo LSF
Author: Moreira, Francisco Marques Almeida dos Santos
Advisor: Martins, Nelson Amadeu Dias
Keywords: Engenharia mecânica
Edifícios - Comportamento térmico
Consumo de energia
Casas de habitação
Defense Date: 2014
Publisher: Universidade de Aveiro
Abstract: No panorama energético atual, medidas de desenvolvimento sustentável têm uma preponderância cada vez mais significativa e, sendo os edifícios responsáveis por 40% da energia consumida na EU, enquadra-se o desafio de integrar medidas de eficiência energética nos novos edifícios desde a fase de conceção. Sendo que este setor se encontra em contínua expansão, a redução dos consumos passará largamente pela otimização do comportamento térmico dos edifícios e dos sistemas energéticos que os equipam. No presente trabalho estudou-se o papel da inércia térmica na redução das necessidades de energia para climatização de edifícios com o objetivo de identificar estratégias destinadas ao melhoramento do comportamento térmico e desempenho energético de edifícios construídos com recurso à técnica construtiva LSF, caracterizados por uma fraca inércia térmica quando comparados com edifícios em tudo semelhantes mas construídos recorrendo a tecnologias convencionais sem esquecer as questões relacionadas com a respetiva viabilidade económica. Com resultado geral destaca-se desde logo a importância do local onde é mais benéfico adicionar massa térmica (paredes exteriores, cobertura, paredes interiores), assim como a necessidade de utilização de um material com elevada densidade energética e baixo custo. A análise comparativa dos diferentes modelos de edifício simulados com recurso ao software DesignBuilder/EnergyPlus, foi realizada recorrendo a uma metodologia em que cada modelo construtivo é avaliado considerando quatro níveis de isolamento térmico e duas condições de cargas térmicas internas. A análise energética e económica foi realizada tendo como referência um período de 20 anos. O custo das soluções construtivas foi maioritariamente obtido através da ferramenta computacional Gerador de Preços, da Cype, SA©, tendo-se considerado um consumo energético anual constante e igual às necessidades de climatização anuais, assim como taxas de atualização de capital e de inflação do custo da energia constantes. De uma forma geral conclui-se que edifícios do tipo LSF melhorados através da adição criteriosa de massa térmica em determinados elementos construtivos, apresentam necessidades de climatização anuais na maioria dos casos estudados, inferiores àquelas verificadas em edifícios convencionais com inércia térmica média/forte. Conclui-se, também, que o método construtivo LSF se apresenta mais eficaz em termos energéticos e económicos quando comparado com soluções semelhantes construídas com recurso a um método convencional. Na secção seguinte são identificadas as principais conclusões deste trabalho.
In the current energetic panorama, actions of sustainable development have an increasing importance, where buildings are responsible for 40% of all the consumed energy in the EU, fitting the challenge of increasing the energy efficiency of new buildings since the stage of conception. This sector is in continuous expansion, so, decreasing the energy consumption will undergo by the optimization of the thermal behaviour of buildings and of the energetic system that equips them. known In the present work the role of thermal inertia in reducing buildings energy needs was studied with the objective of identifying strategies aimed at improving the thermal behaviour and energy performance of LSF buildings, without forgetting the respective economic viability. Nevertheless their recognized advantages, LSF buildings are characterized by a weak thermal inertia when compared to similar conventional buildings, what is a known handicap. The obtained results highlighted the importance of correctly choose the location in the building structure where it is most beneficial to add thermal mass (exterior walls, roof, interior walls), as well as the need to use a material having simultaneously high energy density and low cost. The comparative analysis of different simulated building models using DesignBuilder/ EnergyPlus software, was developed considering four levels of thermal insulation and two internal heat loads scenarios. The energy and economic analysis was performed with reference to a period of 20 years. The cost of construction solutions was mainly using the computational tool Prices Generator, from Cype, SA. Constant annual energy consumption and increasing rates of inflation and energy cost were considered. In general it is concluded that LSF buildings improved by a careful addition of thermal mass in specific building elements, have annual climatization needs lower than those observed in equivalent conventional buildings with medium/high thermal inertia. It follows also that constructive LSF method appears more energy and economically efficient when compared to similar solutions constructed using a conventional method.
Description: Mestrado em Engenharia Mecânica
URI: http://hdl.handle.net/10773/15802
Appears in Collections:DEM - Dissertações de mestrado
UA - Dissertações de mestrado

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