Climate parameters for thermal performance simulation according to the Brazilian standard NBR 15.575
The Brazilian standard NBR 15.575 states that thermal performance evaluation of a building should be conducted by the relationship between outdoor temperature and indoor temperature conditions for summer and winter design days, which allows quantifying the compliance of the user requirements. Thus,...
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Universidade Estadual de Campinas
2020
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Guarda, Emeli Lalesca Aparecida da Durante, Luciane Cleonice Callejas, Ivan Julio Apolonio |
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Guarda, Emeli Lalesca Aparecida da Durante, Luciane Cleonice Callejas, Ivan Julio Apolonio Climate parameters for thermal performance simulation according to the Brazilian standard NBR 15.575 |
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The Brazilian standard NBR 15.575 states that thermal performance evaluation of a building should be conducted by the relationship between outdoor temperature and indoor temperature conditions for summer and winter design days, which allows quantifying the compliance of the user requirements. Thus, this research aims to evaluate the thermal performance of a building considering different methods to determine the summer and winter days and different algorithms to calculate solar radiation (sky model). The methodology starts from a building located in bioclimatic zone 7, for which three sky model algorithms were tested, through computer simulation, for summer and winter design days. Without considering the sky clearness, the maximum and minimum indoor temperatures suffered slight variations when using different methods to obtain the design days, resulting in a Superior thermal performance level for the researched building. When considering the sky models, introducing sky clearness as an input parameter on the summer design day, the performance level was also Superior for the ASHRAEClearSky and ASHRAETau models, and intermediate for the Zhang Huang model, showing that the sky models can influence the performance classification. The ASHRAETau model provided, for the summer design day, underestimated indoor temperatures compared to other sky models, so its use is not recommended. Similar behavior was obtained for winter design day. The study subsidizes the construction of the design day for Brazilian cities not specified in the Brazilian standard, contributing to analyzing the existent gaps on normative parameters. |
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oai:ojs.periodicos.sbu.unicamp.br:article-86553742020-08-07T18:07:17Z Climate parameters for thermal performance simulation according to the Brazilian standard NBR 15.575 Parâmetros climáticos para simulação de desempenho térmico segundo a NBR 15.575 Guarda, Emeli Lalesca Aparecida da Durante, Luciane Cleonice Callejas, Ivan Julio Apolonio Dia típico Avaliação de desempenho Modelos de céu Irradiação solar Simulação computacional Design day Performance evaluation Sky models Solar irradiation Computer simulation The Brazilian standard NBR 15.575 states that thermal performance evaluation of a building should be conducted by the relationship between outdoor temperature and indoor temperature conditions for summer and winter design days, which allows quantifying the compliance of the user requirements. Thus, this research aims to evaluate the thermal performance of a building considering different methods to determine the summer and winter days and different algorithms to calculate solar radiation (sky model). The methodology starts from a building located in bioclimatic zone 7, for which three sky model algorithms were tested, through computer simulation, for summer and winter design days. Without considering the sky clearness, the maximum and minimum indoor temperatures suffered slight variations when using different methods to obtain the design days, resulting in a Superior thermal performance level for the researched building. When considering the sky models, introducing sky clearness as an input parameter on the summer design day, the performance level was also Superior for the ASHRAEClearSky and ASHRAETau models, and intermediate for the Zhang Huang model, showing that the sky models can influence the performance classification. The ASHRAETau model provided, for the summer design day, underestimated indoor temperatures compared to other sky models, so its use is not recommended. Similar behavior was obtained for winter design day. The study subsidizes the construction of the design day for Brazilian cities not specified in the Brazilian standard, contributing to analyzing the existent gaps on normative parameters. A norma brasileira NBR 15.575 estabelece que a avaliação de desempenho térmico de uma edificação por meio de simulação computacional deve ser conduzida pela relação entre a temperatura externa e a temperatura interna do ambiente, para os dias típicos de verão e inverno de forma a quantificar o atendimento aos requisitos dos usuários. Assim sendo, esse artigo tem por objetivo avaliar o desempenho térmico de uma edificação considerando métodos distintos de determinação de dia típico de verão e inverno e diferentes algoritmos de cálculo da irradiação solar (modelo de céu). A metodologia parte de uma edificação implantada em zona bioclimática 7, para a qual três algoritmos de modelo de céu foram testados, por meio de simulação computacional, para os dias típicos de verão e inverno. Verificou-se que, desconsiderando-se a nebulosidade, as temperaturas internas máximas e mínimas sofreram pouca alteração ao se variar os dias típicos obtidos por diferentes métodos, obtendo-se classificação de desempenho térmico Superior para a edificação pesquisada. Ao se considerar os modelos de céu, introduzindo-se a nebulosidade como parâmetro de entrada no dia típico de verão, a classificação de desempenho foi superior nos modelos ASHRAEClearSky e ASHRAETau, e intermediária com o modelo Zhang Huang, concluindo-se que os modelos de céu influenciam a classificação de desempenho. O modelo ASHRAETau forneceu, para o dia típico de verão, temperaturas internas inferiores às obtidas com os outros modelos de céu, não sendo recomendada a sua utilização. Comportamento semelhante foi obtido para o dia típico de inverno. O estudo fornece subsídios para determinação do dia típico para cidades brasileiras não especificadas na norma brasileira, contribuindo com reflexões acerca das lacunas existentes nos parâmetros normativos. Universidade Estadual de Campinas 2020-08-06 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Text Texto application/pdf https://periodicos.sbu.unicamp.br/ojs/index.php/parc/article/view/8655374 10.20396/parc.v11i0.8655374 PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção; Vol. 11 (2020): Continuous publication; e019014 PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção; Vol. 11 (2020): Publicação contínua; e019014 PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção; v. 11 (2020): Publicação contínua; e019014 1980-6809 por https://periodicos.sbu.unicamp.br/ojs/index.php/parc/article/view/8655374/22824 Brazil; Contemporary Brasil; Contemporâneo Copyright (c) 2020 PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção |