Comparison of methodologies for determining the thermal performance of houses with a concrete wall-type structural system
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i7.16004Keywords:
Thermal performance; Computational simulation; Thermal comfort; Simplified process.Abstract
The thermal performance of a building is an important factor in homes when it is concerned with offering the user the thermal comfort that the user is entitled to have. A building must be designed for the climate in which it is inserted in order to have a greater potential in providing thermal comfort, and still save energy. This work aimed to evaluate the thermal performance, according to the guidelines of the Brazilian Performance Standard NBR 15575 of a single-family building located in the city of Águas Belas-PE, Brazil. The evaluation of thermal performance was performed through two procedures present in NBR 15575: the simplified procedure and the computational simulation. As a methodology, an exploratory research and a case study were carried out. The evaluation through the simplified method was given by calculations of thermal transmittance and thermal capacity of the building envelope, that is, of the facade walls and roof. The computational simulation was performed using the EnergyPlus program, which with climatic information and a three-dimensional model of the building was able to test the climatic conditions on the building and determine its thermal behavior. The results obtained through the analysis by the two procedures previously mentioned were compared and analyzed according to the requirements of NBR 15575, were small divergences between them was noted. Computer simulation proved to be more effective when compared to the simplified procedure.
References
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2012). NBR 16055: Paredes de concreto moldadas no local para a construção de edificações – Requisitos e Procedimentos. Rio de Janeiro, Brasil.
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2021). NBR 15575-1: Residential buildings - Performance Part 1-1: Standard database of weather files for the evaluation of thermal performance using the computer simulation procedure. Rio de Janeiro, Brazil.
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2005). NBR 15220: desempenho térmico de edificações – parte 2: métodos de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações. Rio de Janeiro, Brasil.
ASHRAE - American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. (2013). Standard 55-2013: Thermal environmental conditions for human occupancy, Atlanta, EUA.
Carvalho, R. C. (2014). Cálculo e detalhamento de estruturas usuais de concreto armado: segundo a NBR 6118:2014. (4a ed.), EDUFSCAR.
Corsini, R. (2011). Paredes normatizadas. Nº 183¸ Téchne.
Gaywala, N. R. & Raijiwala, D. B. (2011). Self-compacting concrete: a concrete of next decade. Journal of Engineering Research and Studies, vol. II, Issue IV, 213-218. Retrieved from https://www.technicaljournalsonline.com/jers
Gil, A. C. (2017). Como elaborar projetos de pesquisa. (6a ed.), Atlas.
Givoni, B. (1962). Basic Study of Ventilation Problems in Houses in Hot Countries. Israel: Building Research Station of the Institute of Technology. Retrieved from https://www.worldcat.org/title/basic-study-of-ventilation-problems-in-housing-in-hot-countries-final-report/oclc/4526741
Góes, B. P. (2013). Paredes de Concreto Moldadas “in loco”, Estudo do Sistema Adotado em Habitações Populares. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. Retrieved from repositorio.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10008999.pdf
Izard, J. L. & Guyot, A. (1980). Arquitectura bioclimática. Gustavo Gili.
Kroemer, K. H. E. & Grandjean, E. (2005). Manual de ergonomia: adaptando o trabalho ao homem. (5a ed.), Bookman.
Lamberts, R. (2011). Introdução ao EnergyPlus. Laboratório de Eficiência. Universidade de Santa Catarina, Florianópolis-SC.
Lamberts, R., Dutra, L. & Pereira, F. O. R. (2014). Eficiência energética na arquitetura. (3a ed.), Eletrobras/Procel.
Lukiantchuki, M. A. (2015). Sheds Extratores e Captadores de Ar Para Indução da Ventilação Natural em Edificações. Tese (Doutorado em Arquitetura e Urbanismo), Instituto de Arquitetura e Urbanismo, Universidade de São Paulo, São Carlos. 10.11606/T.102.2015.tde-07082015-180544
Morais J. M. S. C. & Labaki, L. C. (2017). CFD como ferramenta para simular ventilação natural interna por ação dos ventos: estudos de caso em tipologias verticais do "Programa Minha Casa, Minha Vida. Revista do Ambiente Construído. 17(1), https://doi.org/10.1590/s1678-86212017000100133
Mehta, P. K. & Monteiro, P.J.M. (2008). Concreto: Microestrutura Propriedades e Materiais. (3a ed.), Pini.
Montenegro, G. A. (1984). Ventilação e cobertas: estudo teórico, histórico e descontraído. Blucher.
Moreno, A. C. R. (2013). Minha Casa Minha Vida: Análise de desempenho térmico pela NBR 15.220-3, NBR 15.575, Selo Casa Azul e RTQ-R. Dissertação (Mestrado em Tecnologia do Ambiente Construído) – Programa de Pós-Graduação em Ambiente construído e Patrimônio Sustentável, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte. http://hdl.handle.net/1843/AMFE-9HXPCY
Pereira, A. R. (2019). Análise do conforto térmico para usuários de uma moradia universitária e do desempenho térmico de sua envoltória. Dissertação de Mestrado (Mestrado em Engenharia Civil). Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais - CEFET-MG. https://sig.cefetmg.br/sigaa/verArquivo?idArquivo=2226496&key=1d6671574459653b81c8aceaad894fe4
Rodrigues, L. S. (2008). Ventilação natural induzida pela ação combinada do vento e da temperatura em edificações. Dissertação de Mestrado (Mestrado em Engenharia Civil). Universidade Federal de Ouro Preto. http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2361
Roriz, M. (2013). Desempenho térmico e as paredes de concreto. http://nucleoparededeconcreto.com.br/destaque-interno/desempenho-termico-e-as-paredes-de-concreto.
Silva, L. D. T. (2015). Investigação do uso e da aplicação das técnicas CFD para estudo e análise de ventilação natural por ação dos ventos em espaços urbanos. XII 104 f. Dissertação (Mestrado em Arquitetura o urbanismo) - Universidade Federal de Viçosa, Belo Horizonte. http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/7650
Tutikian, B. F. (2008). Concreto autoadensável. Pini.
Tutikian, B. F. & Molin, D. C. D. (2015). Concreto Autoadensável. (2a ed.), Pini.
Venturini, J. (2011). Casas com paredes de concreto. Revista Equipe de Obra, v. VII, n, 37, http://www.equipedeobra.com.br/construcao-reforma/37/artigo220698-2.asp
WBCSD - World Business Council for Sustainable Development. (2007). Energy Efficiency in Buildings: Business realities and opportunities. Summary report, Geneva, Suíça. https://www.wbcsd.org/Programs/Cities-and-Mobility/Resources/Business-realities-and-opportunities-Summary
Yudong, M. A., Kelman, A., Daly, A. & Borrelli, F. (2012). Predictive control for energy efficient buildings with thermal storage: Modeling, simulation and experiments. IEEE Control Systems Magazine, Piscataway, USA. 10.1109/MCS.2011.2172532
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Renan Gustavo Pacheco Soares; Gustavo Gutierrez de Oliveira Rodrigues; Erick Jose Moraes de Santana; Carla Renata Xavier Pacheco; Lyneker Souza de Moura; Arnaldo Manoel Pereira Carneiro; Romilde Almeida de Oliveira
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
1) Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
2) Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
3) Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work.
