Avaliação do cálculo da iluminação natural realizada pelo programa EnergyPlus

Greici, Ramos; Ghisi, Enedir

doi:10.1590/S1678-86212010000200011

Resumos

Para uma boa avaliação do desempenho termoenergético da edificação é necessário analisar também o uso da iluminação natural, uma vez que seu uso influencia na carga térmica da edificação. Este trabalho tem como objetivo avaliar o cálculo das iluminâncias internas realizado por meio do programa de simulação EnergyPlus. A análise foi realizada a partir da comparação do fator de luz diurna (FLD) com o resultado de outros dois programas, Daysim/Radiance e TropLux, e da comparação entre a iluminância horizontal externa calculada e a medida em Florianópolis entre 2003 e 2005. O FLD foi calculado para duas salas diferentes: uma quadrada (5 m x 5 m x 3 m) e outra retangular profunda (5 m x 10 m x 3 m). A partir dessas análises verificou-se que o programa EnergyPlus não apresenta resultados coerentes para o FLD e para a iluminância externa. A comparação entre o FLD calculado pelos três programas mostra que o programa EnergyPlus não realiza de forma adequada o cálculo da reflexão interna. A comparação entre as iluminâncias horizontais externas calculadas e medidas pelo programa mostra um erro maior que 100% para a iluminância difusa.

Iluminação natural; Iluminância; Simulação computacional

In order to evaluate the energy performance of a building it is necessary to assess the use of daylight, as it can influence the total thermal load of the building. The main objective of this study is to evaluate the illuminance levels calculated by the EnergyPlus computer programme. This analysis was performed by comparing the daylight factor (DF) calculated by EnergyPlus with two other programmes: Daysim/Radiance and TropLux, and also by comparing external illuminance calculated and measured in Florianópolis, between 2003 and 2005. The Daylight Factor was calculated for two different rooms: square (5 m x 5 m x 3 m) and rectangular (5 m x 10 m x 3 m). The comparison of the DF obtained from three different programmes indicated that EnergyPlus cannot solve the internal reflectance properly. The comparison the measured external horizontal illuminances and the one calculated by EnergyPlus indicated a difference higher than 100% for the diffuse illuminance.

Daylight; Illuminance; Computer simulation

Avaliação do cálculo da iluminação natural realizada pelo programa EnergyPlus

Evaluation of daylight calculated by the Energyplus program

Greici Ramos^I; Enedir Ghisi^II

^I Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Universitário, Trindade, Florianópolis - SC - Brasil , Caixa Postal 476, CEP 88040-900, Tel.: (48) 3721-5184, E-mail: greici@labeee.ufsc.br

^II Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina, Tel.: (48) 3721 5536, E-mail: enedir@labeee.ufsc.br

RESUMO

Para uma boa avaliação do desempenho termoenergético da edificação é necessário analisar também o uso da iluminação natural, uma vez que seu uso influencia na carga térmica da edificação. Este trabalho tem como objetivo avaliar o cálculo das iluminâncias internas realizado por meio do programa de simulação EnergyPlus. A análise foi realizada a partir da comparação do fator de luz diurna (FLD) com o resultado de outros dois programas, Daysim/Radiance e TropLux, e da comparação entre a iluminância horizontal externa calculada e a medida em Florianópolis entre 2003 e 2005. O FLD foi calculado para duas salas diferentes: uma quadrada (5 m x 5 m x 3 m) e outra retangular profunda (5 m x 10 m x 3 m). A partir dessas análises verificou-se que o programa EnergyPlus não apresenta resultados coerentes para o FLD e para a iluminância externa. A comparação entre o FLD calculado pelos três programas mostra que o programa EnergyPlus não realiza de forma adequada o cálculo da reflexão interna. A comparação entre as iluminâncias horizontais externas calculadas e medidas pelo programa mostra um erro maior que 100% para a iluminância difusa.

Palavras-chave: Iluminação natural. Iluminância. Simulação computacional.

ABSTRACT

In order to evaluate the energy performance of a building it is necessary to assess the use of daylight, as it can influence the total thermal load of the building. The main objective of this study is to evaluate the illuminance levels calculated by the EnergyPlus computer programme. This analysis was performed by comparing the daylight factor (DF) calculated by EnergyPlus with two other programmes: Daysim/Radiance and TropLux,Â and also by comparing external illuminance calculated and measured in Florianópolis, between 2003 and 2005. The Daylight Factor was calculated for two different rooms: square (5 m x 5 m x 3 m) and rectangular (5 m x 10 m x 3 m). The comparison of the DF obtained from three different programmes indicated that EnergyPlus cannot solve the internal reflectance properly. The comparison the measured external horizontal illuminances and the one calculated by EnergyPlus indicated a difference higher than 100% for the diffuse illuminance.

Keywords: Daylight. Illuminance. Computer simulation.

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Recebido em 08/03/2010

Aceito em 30/04/2010

CABÚS, R. C. TropLux: um sotaque tropical na simulação da luz natural em edificações. In: ENCONTRO LATINO-AMERICANO, 4., ENCONTRO NACIONAL SOBRE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 8., 2005, Maceió, Anais... Porto Alegre: ANTAC, 2005. 1 CD-ROM.
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Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
15 Jan 2014
Data do Fascículo
Jun 2010

Histórico

Recebido
08 Mar 2010
Aceito
30 Abr 2010

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[1] CABÚS, R. C. TropLux: um sotaque tropical na simulação da luz natural em edificações. In: ENCONTRO LATINO-AMERICANO, 4., ENCONTRO NACIONAL SOBRE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 8., 2005, Maceió, Anais... Porto Alegre: ANTAC, 2005. 1 CD-ROM.

[2] CRAWLEY, D. B. et al Energyplus: a new-generation building energy simulation program. In: IBPSA BUILDING SIMULATION CONFERENCE AND EXHIBITION, 6., 1999, Kyoto. ProceedingsâŚ Kyoto: IBPSA, 1999. 1 CD-ROM.

[3] ENERGYPLUS. EnergyPlus Engineering Reference: the reference to EnergyPlus calculations. Washington, DC: US Department of Energy, 2007.

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[6] PEREZ, R. et al. Modeling Daylight Availability and Irradiance Components from Direct and Global Irradiance. Solar Energy, Kidlinton, v. 44, n. 5, p. 271-289, 1990.

[7] RAMOS, G.; GHISI, E. Comparação de Iluminâncias Internas e Externas obtidas por meio de Simulação Computacional. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 12., 2008, Fortaleza, Anais... Porto Alegre: ANTAC, 2008.

[8] REINHART, C. F. Tutorial on the Use of Daysim Simulations for Sustainable Design Ottawa: Institute for Research in Construction, National Research Council Canada, 2006.

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