INICIATIVA CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL
Simulação Dinâmica:
uma ferramenta de análise do desempenho energético de edifícios
NOVEMBRO, 2009

ENQUADRAMENTO

CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL

CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA

SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DINÂMICA
É uma das
ferramentas de
optimização do
desempenho
energético

SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DINÂMICA
(notas prévias)

SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DINÂMICA
• A importância do utilizador (simulador):
• Capacidade critica de análise de análise dos resultados: as rotinas de cálculo raramente se
enganam (mas enganam…) mas, nos “softwares” mais avançados, o n.º de variáveis é de
tal forma relevante que é extremamente fácil haver enganos;
• Conhecimento profundo de “física dos edifícios” (quer para analisar resultados quer como
garante da qualidade da introdução de dados);
• Conhecimento profundo dos sistemas energéticos, em particular no que respeita ao sistema
de AVAC (funcionamento de cada equipamento, forma como se interligam – esquema de
princípio – e estratégias de controlo) mas também dos equipamentos de iluminação (ex.: a
correcta contabilização dos consumos das lâmpadas, incluindo todos os auxiliares – ex.:
balastros)
• Domínio das especificidades do programa e dos programas auxiliares (ex.: AUTOCAD).

SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DINÂMICA

SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DINÂMICA

SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DINÂMICA

SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DINÂMICA
• A importância dos indicadores:
• Parciais, como auxiliares de análise dos resultados;
• Globais, para efeitos de “benchmarking” (como é o caso da classificação energética). Para
este efeito, o “benchmarking” com base no conceito de “Notional Building” é mais adequado
(e prudente, pelo menos numa fase inicial) do que o “benchmarking” com valores
absolutos…

SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DINÂMICA
50
Iluminação (10W/m2) e equipamentos 40,0
40
Limite DL 79/2006
kgep/m .ano
30
2
22,8
20
15,2 15,0
10
0
Bingos e Clubes Sociais Escritórios

SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DINÂMICA
• A importância do “software”:
• Resultados coerentes com os indicados na ASHRAE 140 (que não se destina a acreditar
“softwares”, apenas elenca indicadores de desempenho energético obtidos com alguns
“softwares” de simulação (DOE2, TRNSYS, E+, TRACE, ESP, BLAST, etc.) para um conjunto
de “edifícios” bem definidos em condições climáticas conhecidas (e portanto, reprodutíveis em
qualquer “ambiente”).
Nota: existe uma Norma Europeia com objectivos semelhantes à ASHRAE 140 mas que
define resultados de referência para um conjunto de modelos e limites máximos para o erro
admissível.

SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DINÂMICA
• A importância do “software”:
• Capacidade para simular detalhadamente e de forma integrada com o edifício os sistemas de
climatização.
Sistema ar-água Sistema ar-água Sistema 100% ar
(ar exterior a temperatura neutra) (ar exterior sem controlo de temperatura)

SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DINÂMICA
• A importância do “software”:
• Edifícios de grande dimensão, com centrais de produção de energia térmica complexas:
• controlo e sequenciação de chillers;
• curvas de rendimento em função das condições de carga e das temperaturas;
• circuitos primários (ex.: isolamento hidráulico de chillers que não estão a funcionar);
• circuitos de condensação;
• …

SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DINÂMICA

SIMULAÇÃO ENERGÉTICA DINÂMICA
• A importância do “bom-senso”:
• A regra dos 80 / 20 (80% do conhecimento sobre o desempenho energético de um edifício
consegue-se com os primeiros 20% de esforço. Para atingir os restantes 20% de
conhecimento é necessário um esforço muito superior, que na esmagadora maioria dos
casos não se justifica);
• O “segredo” está em ser capaz de saber quais as simplificações que se podem fazer e quais
as que não se podem… mais uma vez, A IMPORTÂNCIA DO UTILIZADOR !

“CASE STUDY”

“CASE STUDY”

“CASE STUDY”

“CASE STUDY”

“CASE STUDY”
Corpos A e B Material Resistência térmica [m2.K/W]
Reboco de cal
Parede Exterior - 1 Alvenaria granito 0.23
Reboco de cal
Reboco de cal
Parede Exterior - 2 Alvenaria granito 0.16
Reboco de cal
Telha
Camada de ar
Cobertura exterior Camada impermeabilizante 2.25
Roofmate
Contraplacado
Soalho de madeira
Pavimento exterior Argamassa de consolidação 0.20
Betão
Soalho de madeira
Lã de rocha
Pavimento interior 1.90
Camada de ar
Pladur
Reboco de cal
Parede interior - 1 Alvenaria granito 0.11
Reboco de cal
Pladur
Parede interior - 2 Camada de ar 0.61
Pladur

“CASE STUDY”
Corpo C Material Resistência térmica [m2.K/W]
Granito
Camada de ar
Parede Exterior - 1 Wallmate 1.70
Betão
Reboco de cimento
Reboco sintetico
Wallmate
Parede Exterior - 2 1.59
Betão
Reboco de cimento
Granito
Camada de ar
Tela betuminosa
Roofmate
Cobertura exterior 3.77
Betão
Camada de ar
Lã de rocha
Gesso cartonado
Marmorite + Betonilha
Pavimento exterior Floormate 1.17
Betão
Marmorite + Betonilha
manta acústica
Betão
Pavimento interior 1.61
Camada de ar
la de rocha
gesso cartonado
Reboco de cimento
Parede interior Tijolo de 11cm 0.18
Reboco de cimento

“CASE STUDY”
• Condições de funcionamento (horários, densidades de ocupação, etc.):
• definidas pelo “dono-de-obra” (que neste caso também será o utilizador);
• temperatura de utilização (controlo em “dead-band” dos 20 ºC aos 25 ºC);
• Sistema de Iluminação:
• avaliação de elementos de projecto;
• 15 W/m2;
• controlo manual local controlo temporizado (GTC);
• Sistema AVAC:
• “Chiller” (ar-água) + caldeira;
• Primários (caudal constante) / secundários (caudal variável para a água fria, caudal constante
para a água quente);
• 4 tubos;
• 100% ar nos auditórios e galerias (UTA’s)
• Ar-água nos escritórios (UTAN e VC’s)

“CASE STUDY”

“CASE STUDY”

“CASE STUDY”
80
69
Δ = 22%
60 54
tep
40 35
Δ = 37%
22
20
0
Caso Base Caso Final Caso Base Caso Final
Condições reais Condições nominais

CONCLUSÕES

CONCLUSÕES
• A eficiência energética é uma vertente fundamental da sustentabilidade: um
edifício não se pode dizer sustentável se não for energeticamente eficiente;
• No entanto, importa estar consciente de que a sustentabilidade não se
esgota na eficiência energética: um edifício não se pode considerar
sustentável só porque é energeticamente eficiente;
• As outras vertentes da sustentabilidade – utilização eficiente do recurso
água, minimização dos impactos ambientais associados aos materiais de
construção, de materiais, minimização de impactos locais, etc. são
igualmente relevantes e não há nenhuma razão para não serem igualmente
consideradas.

CONCLUSÕES
• As ferramentas de simulação dinâmica são uma ferramenta eficaz na
selecção das intervenções para a eficiência;
• Têm é de ser bem utilizadas (senão corre-se o risco de se transformarem
numa perda de tempo e de recursos):
• bons indicadores para permitir uma análise expedita de resultados e um “benchmarking”
eficaz;
• bons programas de cálculo, em particular no que respeita à interligação entre o edifício e
os sistemas AVAC;
• utilizadores competentes, com profundo “know-how” de física de edifícios,
sistemas energéticos de AVAC e iluminação, etc..