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Design Sustentável e Ferramentas de Modelagem Computacional
30/10/2009 Design Sustentável Ferramentas de Modelagem Computacional
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g pRicardo Moreira, XCO2 Energy
Contexto
30/10/2009 2Design Sustentável Ferramentas de Modelagem Computacional
d f ê éDrivers de Eficiência Energética:– Custos Energéticosg
Tarifa comercial, Brasil: US$0.17/kWh(~Reino Unido)
– Certificação Sustentável e Benefícios de MarcaLEED, AQUA, BREEAM, etc., Q , ,
– Enquadramento com LegislaçõesLeis de eficiência energética para edifíciosLeis de eficiência energética para edifícios
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d d éRedução de Custos Energéticos –necessidade de:– Comparar soluções e sistemas adequados
– Avaliar a interação de soluções e sistemasAvaliar a interação de soluções e sistemas
– Elaborar análise de custo‐benefício
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/ ‘ ’Marca/ Imagem ‘Eco’– Consumidores cada vez mais informados
– Sistemas de certificação mais rigorosos
– Percepção geral de greenwash– Percepção geral de greenwash
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l éLegislação energética– Cada vez mais rigorosag
– Enquadramento através de cálculos com parâmetros pré‐estabelecidosparâmetros pré estabelecidos
– Requisitos de comparação e ranking
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d ê l à d d dTodos três levam à necessidade de
QuantificaçãoQuantificação
Obtida através deObtida através de
Modelagem e SimulaçãoModelagem e Simulação
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Modelagem Térmica e de Iluminação
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bObjetivos– Avaliar conforto térmico
– Avaliar níveis de iluminação
– Desenvolver projeto de engenharia– Desenvolver projeto de engenharia melhor informado
A li éti i õ d CO– Avaliar consumo energético e emissões de CO2
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ál dAnálise de– Estratégias de design bioclimáticog g
– Escolhas de materiais e detalhamento da envoltóriaenvoltória
– Opções de sombreamento
E t té i d til ã fl t t– Estratégias de ventilação, fluxo e temperatura do ar
– Sistemas HVAC
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P â t tili dParâmetros utilizados– Localização climática– Forma em 3 imensões e orientação– Materiais
Cor, espessura, densidade, capacidade térmica, emissividade, transmissãao de luz e calor, etc.
– Uso e ocupação– Padrões e frequência de uso de aberturas– Sistemas mecânicos e elétricos, etc.
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ál l d d áCálculos de Estado Estacionário, ou
Modelagem Térmica Dinâmicaode age é ca â ca– Permite a interação de parâmetros
I t l b h á i– Intervalos sub‐horários
– Estimativas mais exatas
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d l é âModelagem Térmica Dinâmica
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â d l d l ( / )Dinâmica de Fluidos Computacional (DFC/ CFD)
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l h d llDaylight Modelling
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ál d lAnálise de Microclima
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Exemplo 1
Resort, Sul da Europa
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Exemplo 2
Resort, Honduras
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Improvements through insulation, thermal mass, shading and glazing specifications
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Payback (anos)
8.00Coeficiente de Sombreamento
5 00
6.00
7.00 0.82
0.60
3.00
4.00
5.00 0.45
0.35
0.600.450.35
‐
1.00
2.00
Vidro0.23 0.25 0.27 0.29
0.82
Tarifa Eletrica US$/kWh
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Valor Presente Líquido(taxa de desconto: 5%)
$4 000
$2,000
$3,000
$4,000
$0
$1,000
VPL
0.82
0.60
0.45
0 35
$3 000
‐$2,000
‐$1,0001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 0.35
‐$3,000
Ano
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Exemplo 3
Shopping Centre, Grécia
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l óEnvoltória
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d l lVidro Simples e Duplo
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bSombreamento
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bSombreamento
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d l lVidro com Controle Solar– Pilkington Suncool HP 70/40, 66/33 and 30/23 Blue
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d d l óVedação da Envoltória
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éMassa Térmica
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lVentilação Noturna
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l l d lFan Coil x Fluxo de Deslocamento
kW pico = custo inicial
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d b fíUsos de maior benefício:
‐ Método de análise detalhada de soluçõesétodo de a á se deta ada de so uções
‐ Comparação de opções
‐ Possibilidade de análise custo‐benefício para auxiliar decisões do cliente e equipe p q pde projeto
kWh = CO2 = R$‐ kWh = CO2 = R$
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Obrigado
Ricardo Moreira
www.xco2energy.com
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