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Título: Avaliação do Desempenho Energético e da Qualidade do Ar Interior do Edifício Principal do Parque Biológico de Vila Nova de Gaia
Autor: Oliveira, Miguel Ângelo Magalhães
Orientador: Sá, Christopher
Palavras-chave: Eficiência Energética
Auditoria Energética
Simulação dinâmica detalhada em edifícios
QAI
Energetic Efficiency
Energetic audit
Detailed dynamic simulation of buildings
Data de Defesa: 2013
Resumo: A presente dissertação tem como principal propósito avaliar o desempenho energético e a qualidade do ar interior do edifício principal do Parque Biológico de Vila Nova de Gaia (PBG). Para esse efeito, este estudo relaciona os termos definidos na legislação nacional em vigor até à presente data, e referentes a esta área de atuação, em particular, os presentes no SCE, RSECE, RCCTE e RSECE-QAI. Para avaliar o desempenho energético, procedeu-se numa primeira fase ao processo de auditoria no local e posteriormente à realização de uma simulação dinâmica detalhada, cuja modelação do edifício foi feita com recurso ao software DesignBuilder. Após a validação do modelo simulado, por verificação do desvio entre os consumos energéticos registados nas faturas e os calculados na simulação, igual a 5,97%, foi possível efetuar a desagregação dos consumos em percentagem pelos diferentes tipos de utilizações. Foi também possível determinar os IEE real e nominal, correspondendo a 29,9 e 41.3 kgep/m2.ano, respetivamente, constatando-se através dos mesmos que o edifício ficaria dispensado de implementar um plano de racionalização energética (PRE) e que a classe energética a atribuir é a C. Contudo, foram apresentadas algumas medidas de poupança de energia, de modo a melhorar a eficiência energética do edifício e reduzir a fatura associada. Destas destacam-se duas propostas, a primeira propõe a alteração do sistema de iluminação interior e exterior do edifício, conduzindo a uma redução no consumo de eletricidade de 47,5 MWh/ano, com um período de retorno de investimento de 3,5 anos. A segunda está relacionada com a alteração do sistema de produção de água quente para o aquecimento central, através do incremento de uma caldeira a lenha ao sistema atual, que prevê uma redução de 50 MWh no consumo de gás natural e um período de retorno de investimento de cerca de 4 anos. Na análise realizada à qualidade do ar interior (QAI), os parâmetros quantificados foram os exigidos legalmente, excetuando os microbiológicos. Deste modo, para os parâmetros físicos, temperatura e humidade relativa, obtiveram-se os resultados médios de 19,7ºC e 66,9%, respetivamente, ligeiramente abaixo do previsto na legislação (20,0ºC no período em que foi feita a medição, inverno). No que diz respeito aos parâmetros químicos, os valores médios registados para as concentrações de dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), ozono (O3), formaldeído (HCHO), partículas em suspensão (PM10) e radão, foram iguais a 580 ppm, 0,2 ppm, 0,06 ppm, 0,01 ppm, 0,07 mg/m3 e 196 Bq/m3, respetivamente, verificando-se que estão abaixo dos valores máximos de referência presentes no regulamento (984 ppm, 10,7 ppm, 0,10 ppm, 0,08 ppm, 0,15 mg/m3 e 400 Bq/m3). No entanto, o parâmetro relativo aos compostos orgânicos voláteis (COV) teve um valor médio igual a 0,84 ppm, bastante acima do valor máximo de referência (0,26 ppm). Neste caso, terá que ser realizada uma nova série de medições utilizando meios cromatográficos, para avaliar qual(ais) são o(s) agente(s) poluidor(es), de modo a eliminar ou atenuar as fontes de emissão.
The main proposal of this thesis is to evaluate the energetic performance and the air quality inside the headquarters of Parque Biológico in Vila Nova de Gaia (PBG). For the effect, this study relates the terms defined in actual Portuguese ruling law concerning this subject, in particularly the ones included on SCE, RSECE, RCCTE and RSECE-QAI. To evaluate the energetic performance of the building, an auditing process to the local was initially performed and then a detailed dynamic simulation model was made using the DesignBuilder software. After validation of the model in analysis, by comparing the deviation between values of energetic bill and values calculated by simulation, approximately 6%, it was possible to dissociate the consumptions in several uses of energy. It was also possible to determinate real and nominal IEE to 29.9 and 41.3 kgep/m2.year, respectively, and concluded that the building does not require any plan for energetic qualification (PRE). An allocation of an energetic class was type C. Even so, some procedures were presented in order to improve energetic efficiency of the building and reduce costs. From these opportunities it stands out two proposals, the first one, is the replacement of interior and exterior lighting systems, this will result on 47.5 MWh/year saving with a payback period of 3.5 years. The second proposal is related with changes on the main heating water system of building heaters, by installing an additional wood boiler to actual system which provides a reduction of 50 MWh/year in natural gas consumption with the payback period of 3.8 years. Concerning the analysis of air quality inside building (QAI), parameters values were under the limits of actual ruling law, except on the microbiologic parameters. Thus for physical parameters, temperature and relative humidity, the mean results obtained were 19.7 ºC and 66.9%, respectively, a bit lower than predicted on the legislation (20.0 ºC on the period when the measurement was made (winter)). Regarding chemical parameters, average values measured for concentration of carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO), ozone (O3), formaldehyde (HCHO), particles in suspension (PM10) and radon, were equal to 580 ppm, 0.2 ppm, 0.06 ppm, 0.01 ppm, 0.07 mg/m3 and 196 Bq/m3 respectively, which are below the maximum reference values (984 ppm, 10.7 ppm, 0.10 ppm, 0.08 ppm, 0.15mg/m3 and 400 Bq/m3). However, volatile organic compounds (VOC) were 0.84 ppm, quite above the reference value of 0.26 ppm. In this case several measurements using chromatographic techniques are necessary to evaluate which/what are the compound(s) in order to eliminate or reduce the sources of contamination.
URI: http://hdl.handle.net/10400.22/6200
Designação: Mestrado em Engenharia Química - Ramo: Otimização Energética na Indústria Química
Aparece nas colecções:ISEP - DM – Engenharia Química

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