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Modeling of slab-on-grade heat transfer in EnergyPlus simulation program

Modelagem da transferência de calor da laje de piso no programa de simulação EnergyPlus

Resumo

O fluxo de calor entre o piso e o solo de uma edificação térrea é um dos aspectos mais influentes em seu desempenho térmico e energético. No entanto, há ainda um grande número de incertezas e poucos estudos nessa área. Neste trabalho comparam-se diferentes alternativas de modelagem nos programas EnergyPlus (8.5.0) e Slab (.75) dos parâmetros relacionados à transferência de calor entre o piso e o solo, e sua influência no desempenho térmico de uma edificação térrea naturalmente ventilada, localizada em São Carlos, Brasil. A comparação das alternativas de modelagem indicou grande variação nos resultados. Quando comparado ao Slab, o método KusudaAchenbach do objeto Ground Domain apresentou a maior variação, com diferença de 55,2 % no número de horas de desconforto. Observou-se que mesmo a forma de uso do Slab pode causar diferenças significativas nos resultados; por exemplo, a adoção ou não do procedimento de convergência. A condutividade térmica do solo foi um parâmetro de grande impacto, que implicou diferenças de até 57,5 % no desconforto. Tais resultados fornecem indicações da variabilidade e do impacto de uso das diferentes opções de modelagem desse fluxo de calor no EnergyPlus.

Palavras-chave:
Conforto térmico; Simulação computacional; EnergyPlus; Fundação em laje; Pré-processador Slab; Objeto Ground Domain

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