Introdução à simulação do comportamento térmico de edifícios 6, 7 e 8 de Outubro Porto 13, 14 e 15 de Outubro Lisboa 1/7
Introdução à simulação do comportamento térmico de edifícios A recente preocupação com a optimização energética tem levado à utilização crescente de ferramentas de simulação de transferência de calor em edifícios. Este tipo de ferramenta informática permite prever temperaturas interiores (ar e superfícies), cargas térmicas, consumos de energia, níveis de iluminação, caudais de infiltração e ventilação natural, etc. Estas previsões, normalmente efectuadas para um ano típico de clima local, revelam-se muitas vezes fundamentais nas decisões de projecto, particularmente na fase inicial do trabalho. Na sequência das experiências positivas dos dois primeiros cursos, com aproximadamente cinquenta participantes, entre projectistas, consultores, arquitectos e investigadores, a EFRIARC e a NaturalWorks lançam, em conjunto, a terceira edição do curso. Esta iniciativa tem o objectivo de contribuir para a generalização da utilização deste tipo de software pelos profissionais do sector. O curso será realizado no Porto (6, 7 e 8 de Outubro) e em Lisboa (13, 14 e 15). Porquê simular? De entre os múltiplos possíveis benefícios da utilização de ferramentas de simulação em projecto de sistemas de climatização destacam-se os seguintes: Maior precisão na previsão de cargas de climatização Previsão de consumo energético anual Possibilidade de quantificação dos efeitos, nos parâmetros referidos acima, de diferentes opções de projecto (free-cooling, sombreamento, isolamento térmico, tipo de vidro, acabamentos interiores, ventilação natural) Previsão do comportamento do edifício em situações extremas (ausência ou limitações no sistema de AVAC, carga térmica invulgar) Previsão de temperaturas de superfícies Previsão de conforto térmico (modelo Fanger) Possibilidade de estudos dos efeitos da estratificação interior (displacement ventilation) 2/7
O software EnergyPlus O curso será baseado no software EnergyPlus. Trata-se de uma ferramenta gratuita desenvolvida pelo DOE com colaboração de diversos investigadores de vários países (desenvolvimento em open-source). Em relação a outras ferramentas disponíveis o EnergyPlus destaca-se pelo rigor na modelação da geometria do edifício (incluindo edifícios adjacentes), sistemas de AVAC, e pela integração de modelos que facilitam os estudos de optimização energética (iluminação natural e artificial com dimmers, sistemas de ventilação natural e híbrida, superfícies radiantes, painéis solares, etc.). O EnergyPlus é um motor de simulação que pode ser utilizado com diferentes interfaces (incluindo CAD) e ferramentas de análise de resultados (incluindo o Excel) que serão apresentadas durante o curso. Objectivos do curso O curso tem por objectivo iniciar os utilizadores à simulação promovendo uma atitude critica e informada. Evita-se a o método caixa preta, dando-se ênfase aos conceitos modelos e aproximações que estão por detrás dos métodos de simulação. Mediante o estudo e discussão de vários casos pratico os alunos expõem-se as principais vantagens e armadilhas desta ferramenta de projecto. Publico alvo O curso destina-se a todos os intervenientes na área de projecto de edifícios e instalações de AVAC: projectistas, instaladores, consultores, arquitectos, estudantes e investigadores. 3/7
Estrutura e conteúdos do curso Conteúdos do curso, dia 1. Dia Objectivos Conteúdos 1M Introdução à simulação informática 1M1 Breve introdução histórica sobre simulação de de comportamento térmico de comportamento térmico de edifícios edifícios Funcionamento geral 1M2 Equação base de conservação de energia num do compartimento EnergyPlus 1M3 Transferência de calor transiente, relação entre cargas internas e carga de sistema 1M4 Descrição das aproximações e estrutura utilizadas no funcionamento do motor de simulação do EnergyPlus 1M5 Exercício: comparação entre solução da equação base e resultados de simulação para caso simples. 1M6 Estrutura de dados do EnergyPlus: qual a informação necessária para simular um edifício 1T Introdução ao interface de dados do 1T1 Estrutura geral do interface EnergyPlus EnergyPlus Interfaces 3D 1T2 Introdução de propriedades de materiais 1T3 Introdução de geometria e cargas internas 1T4 Introdução de geometria em 3D a partir de CAD 1T5 Utilização do interface DesignBuilder 1T6 Simulação de um edifício climatizado, com uma zona funcionando em modo purchased air 4/7
Conteúdos do curso, dia 2. Dia Objectivos Conteúdos 2M Introdução à simulação de edifícios 2M1 Critérios a utilizar no zonamento com varias zonas 2M2 Introdução de geometria de superfícies adjacentes 2M3 Introdução de sistemas em zonas múltiplas, simulação de plenums de ida e retorno 2M4 Visualização tridimensional da geometria do edifício simulado 2M5 Visualização e interpretação de resultados, utilização eficaz de folhas de calculo 2M6 Simulação de um edifício com duas zonas funcionando em modo natural 2T Introdução à simulação de sistemas 2T1 Estrutura geral do interface de sistemas 2T2 Introdução de características de três sistemas base 2T3 Visualização esquemática da estrutura dos sistemas 2T4 Simulação de um edifício com uma zona funcionando com sistema de fan coils alimentado por um chiller e caldeira 2T5 Introdução de um sistema de ar novo 2T6 Exercício de simulação: introdução 5/7
Conteúdos do curso, dia 3. Dia Objectivos 3M Sessão prática Conteúdos 3M1 Projecto de simulação: discussão de resultados Utilização da função autosizing e 3M2 Utilização da função autosizing outros refinamentos de simulação 3M3 Simulação de sistemas de sombreamento e ventilação natural 3M4 Simulação múltipla, princípios de optimização 3M5 Aplicação de simulação múltipla ao projecto de simulação 3M6 Formas de estimar a infiltração de ar exterior 3T O papel da simulação no processo 3T1 Conforto térmico: modelo de Fanger de projecto 3T2 Introdução à simulação de sistemas de iluminação natural 3T3 Análise de vários casos práticos 3T4 Sessão de duvidas e discussão final 3T5 Apresentação da IBPSA Portugal e entrega de diplomas de curso 6/7
Requisitos de sistema e computador Computador portátil a correr sistema Windows 95 ou posterior com a ultima versão do EnergyPlus instalada (versão 1.2.2) que pode ser obtida por download sem custos na página: http://www.eere.energy.gov/buildings/energyplus/cfm/regform.cfm Software para visualização de ficheiros cad Uma folha de cálculo (Excel ou equivalente) Custo 380 Euros + IVA para Membros da EFRIARC 460 Euros + IVA para não Membros Docentes O curso será leccionado pelo Eng. Guilherme Carrilho da Graça e pelo Eng. Mário Boucinha. Locais Porto (6, 7 e 8): Universidade do Porto (FEUP - DEMEGI, sala B228) Lisboa (13, 14 e 15): Instalações da EFCIS (Alfragide) 7/7