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SOUZA, Marcos Barros de. Impacto da luz natural no consumo de energia elétrica em um edifício de escritórios em Florianópolis. Orientação de Fernando Oscar Ruttkay Pereira.191p. Dissertação (Pós-graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1995.
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Resumo

A iluminação natural tem um alto potencial de redução do consumo de energia em edifícios de escritórios, através da redução da energia gasta em iluminação artificial. Por outro lado são os sistemas de janelas os maiores contribuidores para o pico das cargas de resfriamento, pico de demanda elétrica e o uso anual de energia elétrica em edificações de escritórios, logo, um projeto de iluminação natural requer um balanceamento dos benefícios contra os efeitos do ganho de calor solar não desejado através das janelas. Esta dissertação teve como finalidade analisar a influência de diversos parâmetros de projeto no desempenho energético de edifícios de escritórios em Florianópolis. Para isto foram realizadas simulações em um edifício modelo onde os parâmetros escolhidos para a análise foram aqueles que afetam o desempenho lumínico da edificação, tais como: razão área da janela/área da parede; profundidades das salas; condições de envidraçamento (coeficiente de sombreamento e transmitância visível dos vidros das janelas); densidade de potência de iluminação; níveis de iluminamento e orientação da fachada principal do prédio. Para a realização das simulações foi utilizado o programa DOE-2.1E e um arquivo de dados climáticos horários para Florianópolis, no formato TRY (Test Reference Year), para um período de um ano. Analisando-se os dados obtidos nas simulações verifica-se que o aproveitamento da luz natural proporciona uma grande economia no consumo de energia elétrica que pode chegar até 35%. Também foi realizado uma análise de regressão que originou equações que descrevem o comportamento energético da edificação em função dos parâmetros de projeto. A partir dos resultados obtidos neste trabalho, engenheiros e arquitetos poderão fazer uma avaliação inicial em seus projetos, a respeito do desempenho energético dos mesmos, em função das variáveis adotadas.

Abstract

Daylighting has shown to be an effective option for reducing energy consumption in buildings, saving electric energy used for artificial lighting. Fenestration systems are major contributors to peak cooling loads, peak electric demand and annual energy use in commercial buildings. Therefore, a daylighting design requires a balance of its benefits against the solar heat gains admitted by fenestration. This dissertation aims to analyse the influence of design parameters on the overall energy efficiency of office buildings in Florianópolis. Using a model building and a variable set of design parameters, chosen to be the ones with more impact in building lighting performance, such as, window-to-wall ratio, room depth, fenestration radiant characteristics, lighting power density, lighting levels and facade orientation, several simulations were performed. These simulations were developed using in computational code DOE-2.1E and a climatic data base (Test Reference Year) for Florianópolis. Analysing the simulation results one can verify that the use of natural light can provide a significant reduction on energy consumption, up to 35%. Regression analyses were also developed producing equations to describe building energy performance according to different design parameters. From the data produced in this study, engineers and architects will have the opportunity to proceed early design evaluations, regarding building energy efficiency.
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