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Dissertação

{pt_PT=Computational simulation of natural ventilation in a laboratory model of a service building } {} EVALUATED

Detalhes: {pt=O objetivo desta tese é investigar numericamente os campos de escoamento e temperatura num modelo laboratorial de um compartimento num edifício de escritórios. A motivação deve-se a um projeto destinado a estudar uma solução inovadora que otimiza o uso de tetos falsos (em geral utilizados para fins decorativos, tendo pouca utilidade), e de ventilação passiva e mecânica no processo de arrefecimento de um escritório, com o objetivo de reduzir o consumo energético global do edifício. O arrefecimento noturno representa uma forma de alcançar essa meta porque podemos tirar partido da temperatura relativamente fria do exterior e arrefecer a massa térmica do edifício, reduzindo a temperatura média do ar do dia de trabalho seguinte. O problema é explorado com uma simulação computacional usando software CFD que reproduz o modelo em escala. Numa primeira etapa, o estudo examina a distribuição de temperatura e o campo de escoamento do modelo na presença de uma fonte térmica localizada no pavimento, subsequentemente, o campo de escoamento introduzindo ventilação forçada sem fonte térmica, e finalmente, é analizada a influência de lacunas entre o teto falso e paredes. Os resultados indicam que um aumento na área exposta da laje contribui para reduzir as temperaturas máximas diurnas no interior do edifício. O arrefecimento noturno diminui a temperatura do núcleo da laje em 4,5 °C em cerca de 6 horas. A configuração para a lacuna de 90×125mm resulta no melhor conforto térmico. , en=The goal of the present thesis is to numerically investigate the flow and temperature fields in a laboratory model of a compartment in an office building. The motivation lies in a project concerned with the study of an innovative solution that optimizes the use of suspended ceiling (generally used for decorative purposes, mainly useless), passive and mechanical ventilation in the cooling process of an office, with the aim of reducing the overall energy consumption. Nigh cooling represents a way to accomplish that goal because we can take advantage of the relative cold outdoor temperature and cool the building thermal mass, reducing the air average temperature on the next working day. The problem is explored with a computational simulation using a CFD software, reproducing the scaled model. In a first stage the study examines the temperature distribution and the flow field of the model with a localized floor heat source. Subsequently, the flow field with forced ventilation without heat source. And finally, the influence of the gaps between the suspended ceiling and walls are analysed. The results indicate that the increased amount of exposed slab area contributes to lower the day peak indoor temperatures. Night cooling decreases the slab core temperature by 4.5 °C in about 6 hours. And the configuration for the gap of 90×125mm yields the best thermal comfort.}
Keywords: {pt=Conforto térmico, MFC, Ventilação induzida por Impulsão, Compartimento, Teto Falso, Arrefecimento Noturno, en=Thermal Comfort, CFD, Buoyancy driven Ventilation, Enclosure, Suspended Ceiling, Night Cooling}

Discussão: outubro 31, 2017, 16:0