Thermal, energy and daylight performance of office buildings with balconies in subtropical climate

Autor(es)

Íris Maria Costa Fajardo Werneck Loche

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo
• Data de defesa: 2024-06-20

Membros da banca

Leticia de Oliveira Neves; Roberta Vieira Gonçalves de Souza; Ricardo Forgiarini Rupp; Cláudia Naves David Amorim; João Roberto Gomes de Faria

• Orientador: Leticia de Oliveira Neves

Resumo

O uso de varandas em climas tropicais tem o potencial de bloquear a radiação solar direta, reduzindo o consumo de energia com refrigeração e melhorando o conforto visual. As varandas, no entanto, também podem diminuir a disponibilidade de luz natural dentro do ambiente, afetando a satisfação e o bem-estar dos ocupantes. Do ponto de vista do desempenho da edificação, o projeto de varandas nem sempre é trivial e pode afetar o desempenho do edifício em múltiplos domínios. A complexidade de uma análise multiobjetivo para o projeto de varandas é evidenciada na literatura pela escassez de artigos científicos que exploram os efeitos do uso de varandas no desempenho do edifício considerando uma abordagem multiobjetivo. Em vista disso, o principal objetivo desta tese é fornecer recomendações projetuais de varandas para melhorar o desempenho de luminoso, térmico e energético de edifícios de escritórios multipavimentos que operam em modo-misto de ventilação. Um modelo de referência representando um edifício de escritórios e variações de parâmetros geométricos de varandas foram definidos com base em um banco de dados de edifícios de escritórios localizados na cidade de São Paulo, Brasil. Uma análise paramétrica foi utilizada para avaliar os efeitos dos parâmetros projetuais de varandas combinados com parâmetros geométricos da edificação no desempenho de edifícios de escritórios que operam em modo misto. Uma avaliação multiobjetivo foi realizada por meio de simulações computacionais de desempenho luminoso, térmico e energético, usando programas computacionais confiáveis para avaliar diferentes casos de projeto de varandas. Para melhor precisão dos resultados, simulações de Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD), validadas com experimentos de túnel de vento, foram usadas para gerar dados de coeficiente de pressão; e ensaios de iluminação natural foram desenvolvidos para validar as simulações de desempenho luminoso. Os resultados das simulações, considerando as variações projetuais de varandas, foram avaliados para disponibilidade de luz natural e conforto visual, bem como para o desempenho térmico, energético e da ventilação natural. Os resultados foram cruzados para desempenho de luminoso, térmico e energético, e recomendações projetuais de varandas foram desenvolvidas para cada orientação solar de fachada e combinadas cuidadosamente com a largura da porta envidraçada. Uma combinação ótima, apresentando uma porta envidraçada de 3 metros de largura e uma varanda de 2 metros de profundidade, mostrou-se benéfica para todas as orientações de fachada e para todos os pavimentos do edifício. No entanto, a escolha do tipo de parapeito deve estar alinhada com a localização da varanda, que está diretamente correlacionada com a profundidade do ambiente. Esta combinação projetual de varanda garante níveis ótimos de disponibilidade de luz natural e melhora o conforto visual em até 14%, aumentando o desempenho termoenergético da sala de escritório em até 40%. Os resultados desta pesquisa são pioneiros em fornecer recomendações de projeto de varandas e oferecem informações valiosas para os projetistas de edifícios, destacando que as varandas não devem ser projetadas apenas como elementos decorativos de fachada ou espaços para serviços. Além disso, os métodos desenvolvidos nesta pesquisa podem ser aplicados por pesquisadores/projetistas em seus próprios estudos de caso (AU)

• Processo FAPESP: 20/16495-2 - Efeitos do uso de varandas no desempenho térmico, energético e luminoso de edifícios de escritórios
• Beneficiário: Iris Maria Costa Fajardo Werneck Loche
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto