Modelo simplificado de previsão do comportamento térmico de edifícios

Abstract

O tema deste trabalho prende-se com a necessidade de, nos dias de hoje, encontrar uma ferramenta técnica que responda aos diversos tipos de tipologia construtiva existente sob o ponto de vista de uma análise térmica comparativa entre os vários constituintes da envolvente. Na certeza de que, cada vez mais, e na observância das novas Directivas Europeias, os factores relacionados com o conforto térmico assumem uma maior importância no contexto global dos edifícios, definiu-se um programa de cálculo automático, baseado num modelo teórico existente, e que assenta numa plataforma de programação que permite uma maior contextualização e interacção entre o utilizador e os modelos matemáticos até agora utilizados. O trabalho agora proposto tem como objectivo a simulação de situações concretas representando soluções construtivas diversas, sendo capaz de antecipar conclusões quanto às diferentes tipologias estruturais e de organização espacial, permitindo maximizar o conceito de conforto térmico dos espaços. Este modelo, designado de “mpcte” foi desenvolvido em linguagem de programação Visual Basic 6.0 e permite ao utilizador definir quer em termos físicos quer em termos espaciais toda a envolvente em estudo, incluindo as suas coordenadas no globo terrestre (latitude e longitude). O modelo permite também o carregamento de um ficheiro climático, representativo da localização do espaço em estudo, que não é mais que o conjunto das medições horárias da temperatura exterior e da radiação solar. Em termos de resultados, podemos obter outputs que avaliam a evolução das temperaturas interiores e a inércia térmica em termos horários durante todo o período de simulação.

The work performed arose due to the necessity now-a-days for a technical tool that can adequately perform a comparative analysis between the various elements of a compartment with regards to different types of construction typologies. Ever more, and in accordance with the new European Directives, the factors related to thermal comfort assume a greater importance within the global context of buildings. Therefore, a software was developed, based on an existing theoretical model, that allows for greater contextualization and easier interaction in between the user and the mathematical models now available. The objective of the proposed work is to simulate realistic situations defining the diverse constructive solutions, being able to predict conclusions with regards to the different structural typologies and the spatial organization, allowing the maximization of the concept of spatial thermal comfort. The software, named “mpcte”, was developed using the Visual Basic 6.0 programming language. It allows the user to define the surrounding space, both in physical and spatial terms, including the coordinate on the earth surface (longitude and latitude). The model can also load a climatic file, representing the space under study, with regards to the variation in time of the external temperatures and solar radiation. The results show the time evolution (hourly values) of the compartment interior temperatures and of the thermal inertia associated to the space throughout the simulation period.

Le sujet de ce travail se tient avec le besoin de, à nos jour, trouver un outil technique qui puise répondre aux différents types de typologie constructive existante sur l’endroit d’une analyse thermique comparative entre les différents constituants de l’enveloppe. Certes que, de plus en plus, et dans l’observance dés nouvelles Directives Européennes, les facteurs rapportés au confort thermique prennent une importance plus forte au contexte global dés bâtiments, on a défini un programme de calcul automatique fondé sur un modèle théorique existante, et qui se porte sur une plate-forme de programmation qui permet une majeur contextualisation et une plus facile interaction entre l’utilisateur et les modèles mathématiques utilisés jusqu’au moment. Le travail proposé maintenant a le bute de simuler des situations concrètes en représentant dês solutions constructives variées capables d’anticiper des conclusions en ce qui concerne les différents typologies structurales et de l’organisation spatiale, en permettant maximiser le concept de confort thermique des espaces. Ce modèle, dénommé de “mpcte“ a été développé dans le langage de programmation Visual Basic 6.0 et permet à utilisateur définir soit en termes physiques soit en termes spatiales tout l’enveloppe en étude, compris ses coordonnées au globe terrestre (latitude et longitude). Le modèle permet encore le chargement d’un fichier climatique, représentatif de la localisation de l’espace en étude, l’assemblage des méditions horaires de la température extérieur et de la radiation solaire. En ce qui concerne les résultats, on peut obtenir outputs qu’évaluent l’évolution des températures intérieures et de l’inertie thermique en termes horaires pendent tout le période de simulation.