Determinação do nível de eficiência energética de uma edificação existente pelo método de simulação do RTQ-C e utilização do programa computacional Energyplus

Abstract

O presente trabalho trata da avaliação do comportamento energético de uma edificação de serviço visando a classificação do nível energético através da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia. A edificação escolhida para o estudo é um escritório de um pavimento, construído em steel frame, na cidade de Porto Alegre – RS. O escritório apresenta um quadro de ocupação das 07h00 às 19h00, durante os dias úteis. A análise da edificação foi feita através do Método de Simulação do RTQ-C do Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica em Edificações. Este método compara o consumo de energia elétrica anual em kWh da edificação real com quatro modelos de referência, que representam os níveis energéticos A, B, C e D da etiqueta. A metodologia aplicada consistiu inicialmente no levantamento de informações acerca da edificação, por meio de visitas ao local, análise de projetos existentes e de uma auditoria energética dos sistemas de iluminação, condicionamento de ar e dos equipamentos instalados. A concepção do modelo real e dos quatro modelos de referência foi realizada nos programas computacionais Sketchup e OpenStudio. As simulações termo energéticas dos modelos foram desenvolvidas no programa de computador EnergyPlus, através da inserção de diversos parâmetros de entrada, tais como arquivo climático, tipologia da envoltória, cargas térmicas internas e condicionamento de ar. Por fim, comparou-se o consumo de energia elétrica do modelo real com o consumo dos modelos propostos, obtendo um nível D de eficiência energética. Concluiu-se que a edificação apresenta um comportamento distinto para os períodos de verão e de inverno. O isolamento térmico do envelope reduz a necessidade de aquecimento do ar nos dias frios, mas potencializa a utilização da climatização em dias quentes. Já o sistema de iluminação é ineficiente energeticamente, sendo a segunda maior parcela de gastos de energia elétrica anual do escritório, ficando atrás do consumo de energia com os equipamentos instalados.

This work is about the evaluation of the energy efficency of a service building, with the objective of rating it through the National Energy Conservation Label (ENCE). The building chosen for the study is an office, built in light steel frame, in the city of Porto Alegre - Brazil. The office has an occupancy schedule from 07h00 to 19h00, during working days. The thermo-energetic analysis of the building was made using the RTQ-C Simulation Method of the National Program for Conservation of Electric Energy in Buildings. This method compares the annual electricity consumption in kWh of the actual building with four reference models representing the energy levels A, B, C and D from the label. An applied methodology consists of gathering information about the building, through site visits, analysis of existing projects and an energy audit of lighting systems, air conditioning and equipments. The real model and the four reference models were executed in the Sketchup and OpenStudio softwares. The thermo-energetic simulations of the models were developed in EnergyPlus, by inserting several input parameters, such as climate file, envelope typology, internal loads and air conditioning system. Finally, the electricity consumption of the real model was compared with the consumption of proposed models, obtaining the level D of energy efficiency. It was concluded that this building presents a distinct behavior for the summer and winter periods. The thermal insulation of the envelope reduces the need for air heating on cold days, but enhances the use of air conditioning on hot days. Furthermore, the lighting system is inefficent, being the second portion of annual energy expenditure, after the consumption of electrical equipments.