Author(s): Monteiro, Joaquim Fernandes
Date: 2013
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.22/4711
Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
Subject(s): Air change efficiency; Contaminant removal effectiveness; Ventilation; Tracer gas method; Indoor air quality; CFD; Air diffusion; ACE; CRE; Ventilação; Método dos gases traçadores; Qualidade do ar interior; Difusão de Ar
Buildings account for 40% of total energy consumption in the European Union. The reduction of energy consumption in the buildings sector constitute an important measure needed to reduce the Union's energy dependency and greenhouse gas emissions. The Portuguese legislation incorporate this principles in order to regulate the energy performance of buildings. This energy performance should be accompanied by good conditions for the occupants of the buildings. According to EN 15251 (2007) the four factors that affect the occupant comfort in the buildings are: Indoor Air Quality (IAQ), thermal comfort, acoustics and lighting. Ventilation directly affects all except the lighting, so it is crucial to understand the performance of it. The ventilation efficiency concept therefore earn significance, because it is an attempt to quantify a parameter that can easily distinguish the different options for air diffusion in the spaces. The two indicators most internationally accepted are the Air Change Efficiency (ACE) and the Contaminant Removal Effectiveness (CRE). Nowadays with the developed of the Computational Fluid Dynamics (CFD) the behaviour of ventilation can be more easily predicted. Thirteen strategies of air diffusion were measured in a test chamber through the application of the tracer gas method, with the objective to validate the calculation by the MicroFlo module of the IES-VE software for this two indicators. The main conclusions from this work were: that the values of the numerical simulations are in agreement with experimental measurements; the value of the CRE is more dependent of the position of the contamination source, that the strategy used for the air diffusion; the ACE indicator is more appropriate for quantifying the quality of the air diffusion; the solutions to be adopted, to maximize the ventilation efficiency should be, the schemes that operate with low speeds of supply air and small differences between supply air temperature and the room temperature.
Os edifícios são responsáveis por 40% da energia consumida na União Europeia. A redução do consumo de energia no sector dos edifícios constitui uma importante medida necessária para reduzir a dependência energética da União e as emissões de gases de efeito estufa. A legislação Portuguesa incorpora estes princípios, a fim de regular o desempenho energético dos edifícios. Este desempenho energético deve ser acompanhado de boas condições para os ocupantes dos edifícios. De acordo com EN 15251 (2007) os quatro fatores que afetam o conforto dos ocupantes dos edifícios são: Qualidade do Ar Interior (QAI), conforto térmico, conforto acústico e iluminação. A ventilação afeta diretamente todos estes fatores, exceto a iluminação, por esta razão é fundamental compreender o desempenho da mesma. Neste sentido, o conceito de eficiência de ventilação ganha importância, porque é uma tentativa de quantificar um parâmetro que pode distinguir as diferentes estratégias para a difusão do ar nos espaços. Os dois indicadores internacionalmente mais aceites são: Air Change Efficiency (ACE) e Contaminant Removal Effectiveness (CRE). Hoje em dia, com o desenvolvimento das técnicas de Computacional Fluid Dynamics (CFD), o comportamento da ventilação pode ser mais facilmente previsto. Treze estratégias de difusão do ar foram medidas numa câmara de testes através da aplicação do método dos gases traçadores, com o objetivo de validar o cálculo efetuado pelo módulo MicroFlo do software IES-VE para estes dois indicadores. As principais conclusões deste trabalho foram: os valores das simulações numéricas estão de acordo com as medições experimentais; o valor do CRE é mais dependente da posição da fonte de contaminação, do que da estratégia utilizada para a difusão do ar; o indicador ACE é mais adequado para a quantificação da qualidade da difusão de ar; as soluções a serem adoptadas, para maximizar a eficiência de ventilação, devem ser os sistemas que operam com baixas velocidades de insuflação do ar e pequenas diferenças de temperatura entre o ar insuflado e o espaço.
