| Título: | Simulação CFD da ventilação natural como técnica de climatização passiva para habitação pré-fabricada de balanço energético nulo |
| Autor(es): | Santos, Paulo Henrique Brener dos |
| Orientador(es): | Pimenta, João Manoel Dias |
| Assunto: | Climatização
Balanço energético
Controle de temperatura
Ventilação
Conforto térmico |
| Data de apresentação: | 8-Dez-2019 |
| Data de publicação: | 30-Nov-2020 |
| Referência: | SANTOS, Paulo Henrique Brener dos. Simulação CFD da ventilação natural como técnica de climatização passiva para habitação pré-fabricada de balanço energético nulo. 2019. xiii, 149 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019. |
| Resumo: | O presente trabalho, constituído como relatório para requisito final de obtenção do grau de
Engenheiro Mecânico, apresenta um estudo da ventilação natural como solução de
climatização passiva avaliando o conforto térmico adaptativo no projeto de uma habitação
pré-fabricada de balanço energético nulo em Brasília, a Casa Zero. O estudo foi realizado
utilizando a metodologia CFD através da ferramenta Star-CCM+ considerando as trocas de
calor referente aos efeitos de radiação solar, cargas térmicas de equipamentos internos, trocas
de calor por radiação entre os ocupantes da habitação, a carga térmica do ar na habitação
considerando sua temperatura predominante e sua humidade relativa e, por fim, as
características radiativas de todas as superfícies no domínio. Foram realizadas análises de
sensibilidade alterando a orientação da envoltória com relação ao vento predominante de
Brasília; alterando os cenários climáticos referentes aos meses de Julho e Setembro, os meses,
na média, mais quente e frio do ano, respectivamente; e, por fim, alterando o padrão de
fechamento das aberturas externas. Foi observado que a orientação de 45º da envoltória é a
que apresenta resultados mais consistentes tanto em Julho quanto em Setembro e que o
fechamento de 75% das aberturas externas é capaz de otimizar o conforto térmico adaptativo
dos ocupantes internos e da representatividade da área de cada cômodo dentro de cada faixa
de conforto térmico adaptativo considerando as temperaturas do ar no ambiente discretizado. |
| Abstract: | This paper, presented as a final report required to obtain the degree of a Mechanical Engineer
presents a study of natural ventilation as a passive climatization solution evaluating the
adaptive thermal comfort of a net zero energy balance pre-fabricated habitat in Brasília, Casa
Zero. The study was made using the CFD methodology through Star-CCM+ considering the
heat exchange through solar radiation, the thermal loads of the internal equipments, radiation
hear exchange between the occupants, the air thermal load inside the house considering it’s
prevalent temperature and relative humidity and, finally, the radiative characteristics of each
surface on the domain of analysis. There were performed several sensitivity analysis altering
the house wrapping orientation regarding the predominant wind direction in Brasília; altering
the climatic scenarios of July and September, on average the warmest and coldest months of
the year, respectively; and, finally, altering the closing pattern of the outer openings. It was
observed that the 45º orientation of the house wrapping is the one which consistently presents
the best results both in July and September and the closing of 75% of the outer openings is
capable of optimize the adaptive thermal comfort of the internal occupants and the
representativeness of the area of each room onto an adaptive thermal comfort range
considering the air temperature in a discrete domain. |
| Informações adicionais: | Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2019. |
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| Aparece na Coleção: | Engenharia Mecânica
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