7.11 Flaks eller dyktigheit
7.11.3 Kor mange år med data treng ein?
A qualificação da operação consiste no estágio exploratório do processo de validação, durante o qual o comportamento das variáveis de interesse é analisado por meio de medições in loco e por simulações computacionais. Objetiva-se o conhecimento sistêmico da edificação em análise e de suas dinâmicas.
Inicialmente, são realizadas medições in loco de modo a avaliar as variáveis energéticas e ambi- entais e o modo com que estão relacionadas. Estas relações são avaliadas em função do coeficiente de correlação de Pearson2.
A partir dos dados coletados na etapa de QI e no conhecimento adquirido da dinâmica dos sis- temas de acordo com os dados de correlações a edificação é modelada e calibrada em um software
de simulação térmica e energética. Este tipo de software3 permite prever e estimar o consumo de
energia, o custo e o impacto ambiental provocado por diferentes alternativas construtivas, sistemas e modos de operação. Eles são usualmente utilizados por arquitetos durante as etapas de projeto de edificações ou em processos de certificação. O uso da simulação no processo de validação, no entanto, não objetiva avaliar a edificação em função de suas características construtivas e sistemas existentes. A meta é analisar a edificação existente diante de diferentes condições operacionais de modo a estabelecer as capacidades da edificação e as melhores práticas de operação. Caso já exista um modelo computacional da edificação realizada durante seu projeto ou certificação, é necessário fazer uma adequação deste modelo de acordo com os dados coletados na QI. Nesta etapa são realiza- dos testes in loco para a calibração do modelo e, uma vez calibrado, o modelo é validado comparando o comportamento das variáveis ambientais e de consumo reais com as simuladas.
Após a validação do modelo de simulação, estudos planejados são conduzidos de forma a identifi- car as condições limítrofes para a operação da edificação dentro das quais a edificação - propriamente
2Este coeficiente é capaz de medir o grau de relação entre duas variáveis. O índice varia entre -1 e 1, sendo que o valor -1 representa uma perfeita correlação negativa e o valor 1 representa uma perfeita correlação positiva. O valor 0 representa que os dados não estão correlacionados.
operada - é capaz de prover condições mínimas de conforto. Caso a edificação, como esteja cons- truída, não for capaz de produzir um ambiente adequado, independentemente da situação operacional, a QO identifica os gargalos para esta situação.
Exemplo de aplicação
Para exemplificar as análises realizadas na QO, considere o exemplo de prédio comercial apre- sentado na capítulo 3. Os dados apresentados nesta seção se referem à Zona 1 do primeiro andar do prédio e devem ser realizadas para todas as zonas térmicas existentes. Para esta edificação é conside-
rada uma ocupação planejada de 6 m2/pessoa nas Zonas 1 e 3.
Inicialmente avalia-se a necessidade do uso do sistema de climatização existente para cada pe- ríodo do ano. Para isso foi simulado o comportamento térmico da edificação ao ser operada com ventilação natural e com a ocupação planejada. A figura 4.2 mostra os valores encontrados para tem- peratura e umidade internas a Zona 1 plotados sobre o Diagrama Bioclimático de Givoni para Belo Horizonte4. Este diagrama, permite saber se estes valores estão ou não dentro da região delimitada como sendo de conforto. Verifica-se que nestas condições não é necessário utilizar o sistema de cli- matização de ar durante praticamente todo o inverno (figura 4.2 b) e em grande parte do período de meia estação (figura 4.2 c). Entretanto esse sistema deve ser utilizado em grande parte do verão (figura 4.2 a).
(a) Verão (b) Inverno
(c) Meia Estação
Figura 4.2: Gráfico de conforto do prédio comercial operando com ventilação natural e ocupação de 6 m2/pessoa
Após esta primeira análise verificam-se as condições de temperatura e umidade para avaliar o conforto térmico em diferentes cenários de ocupação. A figura 4.3 mostra o Diagrama Bioclimático de Givoni para os meses de inverno com a edificação operando com ventilação natural e com as ocu- pações de 4 m2/pessoa (figura 4.3 a) e 2 m2/pessoa (figura 4.3 b). A figura 4.3 mostra a degradação das condições de conforto ao se aumentar a concentração de pessoas (diminuir a relação m2/pessoa).
A análise da figura mostra que uma ocupação maior do que a de 4 m2/pessoa compromete, em muito,
(a) 4 m2/pessoa (b) 2 m2/pessoa
Figura 4.3: Gráfico de conforto do prédio comercial operando com ventilação natural no período de inverno
Já ao avaliar a edificação operando nas mesmas condições de ocupação, mas com o sistema de condicionamento do ar ligado, verifica-se que as condições de conforto são mantidas mesmo em pe- ríodos de verão para as ocupações de 4 m2/pessoa e 2 m2/pessoa. No entanto, ocupações superiores são inadmissíveis como mostrado na figura 4.4.
(a) 4 m2/pessoa (b) 2 m2/pessoa
(c) 1 m2/pessoa
Figura 4.4: Gráfico de conforto do prédio comercial operando com climatização artificial no período de verão
De acordo com as simulações realizadas, uma diretriz geral de operação pode ser inserida no manual da edificação informando, de acordo com o período do ano e com a taxa de ocupação, se a edificação é capaz ou não de operar na região estendida de conforto. Estes dados podem ser apre- sentados como mostra a tabela 4.1 em que são mostradas as ocupações planejadas e limítrofes das regiões de conforto.
Tabela 4.1: Conforto térmico e condições operativas para o exemplo de prédio comercial Operação com Ventilação Natural
Ocupação Verão Inverno Meia Estação
4 m2/pessoa - X X
6 m2/pessoa - X X
Operação com Climatização Artificial
Ocupação Verão Inverno Meia Estação
2 m2/pessoa X X X
4 m2/pessoa X X X
6 m2/pessoa X X X