Método de utilização do programa Energyplus para verificação de desempenho térmico de ambientes com fachadas duplas

Abstract

A fachada dupla consiste de duas camadas, em geral envidraçadas, colocadas a certa distância, formando uma cavidade intermediária por onde o ar circula. Essas camadas abrangem fenômenos físicos complexos, como a ventilação por efeito chaminé e as trocas térmicas radiantes. Este trabalho apresenta um método de simulação com o programa EnergyPlus para análise do desempenho de um ambiente com fachada dupla. As camadas da fachada dupla estão submetidas às trocas radiantes e convectivas na cavidade intermediária devido ao efeito da ventilação provocado pela chaminé térmica. O método empregado considera a cavidade (entre camadas) como um microclima, cujas condições climáticas foram usadas para gerar um arquivo climático específico dessa zona. Esse arquivo foi posteriormente usado em outra simulação, que considerou apenas a camada interna da fachada, com foco na radiação solar. São apresentados dados que validam o processo de simulação, em vista das variáveis disponíveis pelo programa. Os resultados foram comparados a um caso-base sem fachada dupla. Os ganhos de calor pela fachada e as temperaturas operativas internas foram usados para verificação do desempenho térmico do ambiente com a fachada dupla. Esse processo fornece subsídios para análise de modelos mais complexos.

Double skin façade consists of two layers, usually glass made, placed at a distance, forming a cavity that allows air circulation. These layers include complex physical phenomenon, such as the ventilation stack effect and thermal radiant exchanges. This paper presents a simulation method using the software EnergyPlus to analyse the performance of a double skin façade environment. The layers of the double skin façade were subjected to radiant exchanges and to the stack effect. The method considers the cavity (between layers) as a microclimate, where climatic conditions were used to generate a weather file of the specific conditions for that zone. The weather file was later used in another simulation, which considered only the inner layer of the façade, with focus on the solar radiation. The data presented validate the simulation process, given the variables available for the program. The results were compared to a base case without double skin facade. The heat gains in the façade and the internal operating temperatures were used to verify the performance of the environment with double skin facade. This procedure provides a basis to analyse more complex models.