Edifícios de balanço energético nulo : um estudo para escritórios em Brasília
Autor(a)
Costa, João Francisco Walter
Orientador(a) Coorientador(a)
Amorim, Cláudia Naves David||Silva, Joara Cronemberger Ribeiro
Data de aceite
2019-04-25
Data de disponibilizacao
2019-04-25
Data de publicacao
2019-04-25
Data de defesa submissao
2018-08-31
Citacao
COSTA, João Francisco Walter. Edifícios de balanço energético nulo: um estudo para escritórios em Brasília. 2018. xxii, 305 f., il. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, 2018.
Resumo Portugues
Grande parte da produção de energia elétrica é derivada de fontes não-renováveis, que incluem a queima de combustíveis fósseis, que proporcionam impactos negativos no meio ambiente. Esses impactos são agravados frente à crescente demanda por energia elétrica no mundo. Neste contexto, o Parlamento Europeu instituiu que todas as novas edificações devem atingir o padrão Nearly Net Zero Energy Building [próximos à meta de balanço energético nulo] até 31 de dezembro de 2020. No Brasil, nota-se uma incipiente busca pelas soluções para obtenção do balanço energético nulo, uma vez que é permitida pela Agência Nacional de Energia Elétrica a microgeração de energia, e a sua compensação, a partir de fontes renováveis. Portanto, o objetivo geral desta dissertação é definir diretrizes para retrofit de edifícios públicos de escritórios com características de balanço energético nulo considerando o contexto climático de Brasília. A pesquisa contou com o levantamento de 240 edifícios de escritórios na zona central de Brasília. Esta dissertação tem especificamente como foco os edifícios de 4 pavimentos. Após a definição do modelo representativo de 4 pavimentos, foram simulados os consumos de energia final para ar-condicionado, iluminação e equipamentos de escritórios (impressoras, computadores etc). Para isso, o estudo considerou as variáveis arquitetônicas de envoltória baseadas em estratégias que podem promover o balanço energético nulo, segundo a literatura revisada. Em paralelo, foram realizadas simulações de produção de energia solar fotovoltaica aplicadas ou integradas nas envoltórias dos respectivos edifícios. Conclui-se que as variáveis de Percentual de Área Envidraçada (entre 30% e 50%) e vidro (FS 43%/TL 32%) e a adição de proteções solares foram responsáveis pela diminuição de 20% do consumo energético. No total, foi obtida uma redução de 46% no consumo energético total entre o modelo de 4 pavimentos (edifício convencional de escritório, com maior consumo) e o modelo otimizado (menor consumo encontrado). No final, a meta de balanço energético nulo foi alcançada no modelo otimizado. Finalmente, a análise e a discussão dos resultados das simulações permitiram sugerir e inferir diretrizes para obtenção de edifícios NZEB no contexto climático de Brasília.
Resumo Ingles
A large amount of the consumed energy from the buildings is produced from non-renewable sources, such as oil and coal and this generates negative impacts on the environment. These impacts are aggravated due to the growing energy consumption worldwide. In this sense, the European Parliament has demanded that all new buildings must be Nearly Net Zero Energy Building by December 2020 (public buildings by December 2018). In Brazil, there is an incipient search towards Net Zero Energy Buildings, because the National Agency of Electric Energy allows the microgeneration of electricity on site and its compensation when renewable sources of energy are utilized. Thus, the main goal of this dissertation is to create guidelines towards the implementation of NZEB of public office buildings in Brasilia through retrofit. This search took into consideration the study of 240 buildings in the central zone of Brasilia. The research focuses specifically on the four-story office buildings. After the definition of the representing model of the four-story building, the electric energy consumption for the end uses of lighting, equipment and air-conditioning were simulated. To achieve the NZEB goal, it was taken into account a series of passive and active design strategies that could reduce the energy consumption according to the revised literature. Simultaneously, simulations of solar energy production were made utilizing the integration of façade and roof area (building envelope). It was concluded that the reduction of WWR to levels between 30% and 50%, the utilization of a low SHGC glass (43%) and the addition of window shading caused a reduction of 20% on the total electric energy consumption. It was achieved in this study a total reduction of 46% on the total energy consumption between the conventional four-story building (with the highest final energy consumption) and the optimal building (with the lowest final energy consumption). Finally, the discussion of the simulated results allowed to infer and suggest guidelines towards the implementation of NZEB in office buildings in the central area of Brasilia.
Agencia financiadora
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP–DF).
Idioma
Português
Tipo de documento
Dissertação
Formato
application/pdf
Direitos de acesso
Acesso Aberto
Termo de licenca
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