Dissertação

{pt_PT=Simulação do potencial solar em ambiente urbano e sua calibração. Aplicação a um caso de estudo} {} EVALUATED

{pt=Para a alcançar as metas da União Europeia de redução das emissões de gases de efeito de estufa e descarbonização, a implementação padronizada de edifícios com energia quase nula (NZEB) até ao final de 2020 é crucial. Esta recomendação tem motivado investigação com vista à exploração e otimização do potencial solar recorrendo ao uso crescente de tecnologias de energia renovável, promovendo um uso mais eficiente dos recursos naturais. Neste contexto, a avaliação do potencial solar é particularmente importante quando se pretende gerar energia nos edifícios a partir da energia solar nas coberturas e fachadas. O objetivo principal deste estudo é a simulação do potencial solar em ambiente urbano e a sua calibração. A modelação foi realizada em CityEngine e recorreu-se ao programa EnergyPlus para as simulações. Primeiramente, foi realizada uma campanha experimental com recolha in situ de irradiâncias nas fachadas e pátio da Vila Luz, uma habitação operária em Lisboa, durante três períodos distintos: equinócio, solstício de verão e solstício de inverno. Para calibração do modelo de simulação, os valores preditos e experimentais de irradiância foram comparados, e os parâmetros mais influentes foram identificados (e.g., parâmetros climáticos externos; ambiente urbano circundante; discretização das fachadas; absortância solar dos materiais da envolvente dos edifícios; e albedo do pátio). O estudo revela a importância da definição do ambiente urbano circundante, nomeadamente quando na presença de malhas urbanas densas. A definição detalhada do contexto urbano é essencial particularmente quando o sol está numa posição relativamente baixa e os raios solares são perpendiculares às fachadas. , en=In order to achieve European Union’s targets of greenhouse gas emissions reduction and decarbonization, the standardized implementation of nearly zero-energy buildings (NZEB) by the end of 2020 is crucial. This has motivated investigation aiming towards solar potential exploitation and optimization, with growing implementation of renewable energy technologies, and thus promoting a more efficient use of natural resources. In this regard, the evaluation of solar potential is particularly important when focusing on generating energy on buildings from solar energy on the roofs and façades. The main purpose of this study is the simulation and experimental calibration of solar potential on buildings. The modelling was made in CityEngine and the program EnergyPlus was used in the simulations. Firstly, an experimental campaign was carried out with in situ collection of irradiance on the facades and in the courtyard of “Vila Luz”, a heritage working class housing in Lisbon, for three distinct periods of the year: equinox, summer solstice and winter solstice. For calibration of the simulation model, predicted and experimental values of irradiance were compared, and the most influencing parameters were identified (e.g. outdoor climatic parameters; surrounding urban environment; discretization of the facades; absorptance of the buildings’ envelope and courtyard albedo). The study reveals the importance of defining the surrounding urban environment, namely when considering dense urban networks. Detailed definition of the urban context is essential, in particular when the sun is in a lower position and the sun's rays are perpendicular to the façades. }
{pt=Potencial solar, Fachadas, Contexto urbano, Calibração experimental, Modelos de simulação, Irradiância., en=Solar potential, Building facades, Urban context, Experimental calibration, Simulation models, Irradiance.}

Outubro 19, 2020, 17:0

Orientação

ORIENTADOR

Maria da Glória De Almeida Gomes

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Ana Paula Martins Falcão Flor

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar