Undermining the US

O uso de softwares para simulação do desempenho térmico em edificações não é uma novidade. Nos Estados Unidos, a simulação computacional é uma prática antiga. Em 1965, a ASHRAE estabeleceu um Comitê para Consumo Energético o qual, no final dos anos 60, percebeu que uma maneira confiável de prever o consumo energético era uma oportunidade de reduzir os custos de operação de edifícios fato que impulsionou o desenvolvimento da primeira geração de programas de simulação computacional de desempenho térmico em edificações (AYRES e STAMPER, 1992). Já em

1986 foi criada a IBPSA (International Building Performance Simulation Association), instituição sem fins lucrativos dedicada a aperfeiçoar o ambiente construído que reúne construtores e pesquisadores de simulação de desempenho de edifícios (DELBIN, 2006). Apesar disto, ainda segundo autores como Delbin (2006) e Freire e Amorim (2011) o uso da simulação computacional no Brasil está concentrado quase que exclusivamente no meio acadêmico com pouca aplicação prática.

Pedrini e Szokolay (2003) salientam que as ferramentas computacionais para simulação do desempenho térmico e energético de edificações, apesar de orientadas para arquitetos, são pouco utilizadas na maioria dos escritórios de arquitetura e, quando utilizadas, geralmente são operadas por consultores como engenheiros ou físicos. Em consequência disto raramente observa-se a simulação térmica nas primeiras fases do projeto, tornando assim o beneficio do estudo limitado, pois os conceitos para a maior eficiência energética do edifício deveriam estar incorporados na proposta desde as primeiras etapas (FREIRE e AMORIM, 2011; BARISON, 2016).

Para a realização de simulação térmica é necessário conhecer as propriedades dos materiais dos quais é composta a edificação em questão, ou seja, o método não serve para primeiros testes de um novo material ou técnica construtiva. Devem ser realizados previamente outros ensaios para determinar as variáveis que serão posteriormente inseridas no software para realização da simulação de desempenho térmico da edificação em questão.

Delbin (2006) apresenta em seus estudos softwares considerados de maior relevância por serem utilizados com frenquência em instituições de ensino no Brasil e no mundo. A Tabela 5 apresenta alguns softwares de simulação existentes no mercado.

Tabela 5 – Softwares de simulação

Software Status Foco da análise

BLAST – Building Loads Analysis and System Thermodynamics

Freeware Consumo energia, desempenho de

sistemas e custo

DOE-2 Comercial Conservação de energia e eficiência

energética

EnergyPlus Freeware Simulação térmica e energética

BDA – Building Design Advisor Freeware Análise bioclimática

ESP-r Freeware Análise bioclimática para projetistas

HEED – Home Energy Efficient Design Freeware Eficiência energética

IES<Virtual Environment> Comercial Análise Bioclimática

Ecotect Comercial Desempenho

Analisys BIO Freeware Adequação bioclimática

Arquitrop Freeware Eficiência energética

Power Domus Comercial Desempenho térmico

Fonte: Adaptado de Delbin (2006) e Pires (2013)

Adriazolla (2008) avaliou o comportamento térmico de cinco tipos de painéis de madeira, das quais não eram conhecidas a fundo as propriedades, em protótipos construídos em Curitiba/PR. Foram determinadas, através das medições in loco e em laboratório, as características termofísicas dos materiais, até o momento desconhecidas. Para fins comparativos foram utilizadas as características definidas através dos ensaios para simular, em modelo computacional, o desempenho dos mesmos protótipos já avaliados anteriormente in loco.

Para a realização de simulações computacionais são necessárias diversas informações prévias relacionadas às características dos materiais e do clima para onde se deseja simular a edificação. Visto isto para uso da simulação computacional na análise do desempenho térmico de um edifício utilizando uma determinada tecnologia, é necessária a realização prévia de outros ensaios laboratoriais ou medições in loco para que se obtenha informaçãos que alimentarão o software a ser utilizado. São necessárias, da mesma forma, diversas informações que caracterizarão o clima.

Um software de simulação computacional muito utilizado na academia é o

EnergyPlus, software de simulação térmica e energética gratuito que possui grau de

precisão validado pela ASHRAE Standard 140, norma para testes e avaliações de programas computacionais (EERE, 2012b apud PIRES, 2013). Pires (2013) utiliza o

científico que não possui interface amigável e não realiza análises críticas dos resultados obtidos, isto caberá ao especialista.

A utilização do EnergyPlus para simulações de desempenho térmico, energético e lumínico de edifícios é observada em diversos estudos nos últimos anos como, por exemplo, Pires (2013), Marques (2013), Sadeghifam (2015), Dalbem et al. (2017) entre outros.

Pires (2013) investigou a viabilidade técnica e econômica da aplicação de estratégias para ampliação do desempenho térmico em edificações residenciais. Foram simuladas em EnergyPlus edificações em dois climas distintos (zonas bioclimáticas 1 e 3) com soluções de conforto ambiental passivo e ativo verificando sua influência no consumo energético total das mesmas. Para análise do desempenho térmico foram adotados os parâmetros da NBR 15575 (2010), pois a versão atual desta norma na ocasião estava sendo formulada, e o método graus-hora. O ciclo de vida das edificações também foi analisado. Foram comparados os custos e a energia incorporada para cada uma das soluções porpostas. Os resultados de Pires (2013) apontaram melhoria do conforto térmico em até 54% e também economia de energia em ambos os climas.

Marques (2013) avaliou a influência de parâmetros que interferem no desempenho térmico de HIS para o clima de São Carlos/SP. Para o estudo foi selecionado um modelo unifamiliar térreo representativo da tipologia. Foram realizadas três séries de simulações computacionais através do software EnergyPlus variando-se transmitância térmica de paredes e coberturas, inércia e cores de paredes externas e aproveitamento da ventilação natural. Para análise do desempenho térmico foi adotado o método graus hora. Os resultados apontaram melhor desempenho térmico para os menores valores de transmitância da envoltória da edificação.

2.3.4 Métodos de classificação de desempenho térmico