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GAVIRIA, Laura Rendón; PEREIRA, Fernando Oscar Ruttkay; MIZGIER, Martín Ordenes. Influência da configuração urbana na geração fotovoltaica com sistemas integrados às fachadas. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 13, n. 4, p. 7-23, out./dez. 2013.
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Resumo

O processo de adensamento das cidades e o aumento no consumo de energia fazem dos centros urbanos um dos setores de maior impacto no balanço energético mundial, sendo responsável por 70% do consumo total e energia. A geração de energia fotovoltaica apresenta uma grande vantagem, visto que geração e consumo podem ter coincidência espacial e temporal. Além disso, no caso das grandes cidades, as edificações apresentam formatos principalmente verticais e existe escassez de áreas horizontais disponíveis para a instalação de painéis fotovoltaicos. O objetivo do presente trabalho é, então, avaliar o potencial de aplicação de painéis fotovoltaicos em fachadas de edificações dentro de diferentes configurações urbanas, considerando o impacto do entorno construído. Foram analisados diferentes modelos, variando parâmetros arquitetônicos e urbanos, por meio de simulações dinâmicas no plug-in Diva, dentro do programa Rhinoceros. Estabeleceu-se para cada configuração urbana o potencial de geração fotovoltaica das superfícies verticais opacas e, finalmente, foram identificados os modelos uniformes como aqueles que apresentam a melhor relação entre demanda e geração. Os resultados deste estudo indicam que a determinação da eficiência dos modelos depende em grande medida da disponibilidade de superfícies para a geração FV (fachadas ou fachadas e cobertura). Comprovou-se um comportamento similar entre os modelos uniformes e mistos, e um decréscimo no desempenho dos cenários miolo de quadra, devido à reduzida área de cobertura, embora o vazio central ofereça altos níveis de acessibilidade solar nas fachadas.

Abstract

The urban densification process and increasing energy consumption make the urban environment one of the sectors with the highest impact on the world’s energy balance, answering for 70% of the total energy consumption. The great advantage of photovoltaic (PV) energy conversion is the possibility of spatial and temporal coincidence of generation and consumption. In large cities, buildings present mainly vertical formats and there are not enough horizontal areas available for PV installation. The aim of this study is to assess the application potential of PV in building facades within different urban contexts, considering the impact of the surrounding built environment on solar radiation availability. Different occupation models were analysed, with varying architectural and urban parameters, through dynamic simulations using the plug-in Diva, for Rhinoceros. The PV conversion potential for each non-glass vertical surface was established and, finally, the Uniform models were identified as the most efficient ones. The results of the study indicate that the efficiency of the model is highly dependent on the type of surface available for the generation of PV (façades or façades and roofs). A similar behaviour was observed in Uniform and Mixed Models, as well as a decrease in the performance of Cloister Model due to a reduced roof area, even with the high daylight accessibility in the facades of the cloister.
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