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Authors
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Abstract(s)
Os sistemas de climatização são projetados para proporcionar um ambiente confortável para os seus ocupantes. De forma a mensurar o nível de conforto destes utiliza-se, de entre outros, o PMV, um índice que permite prever o nível de conforto térmico sentido pelos ocupantes quando sujeitos a um conjunto de estímulos desencadeados pelas condições termo-cinemáticas da envolvente. É no entanto evidente, da análise bibliográfica realizada, que este indicador, na sua versão original, não prevê de forma adequada os níveis de conforto reportado pelos ocupantes quando sujeitos a radiação solar direta. Tornando-se por tal necessário ajustar este indicador à condicionante térmica. O presente estudo foca-se na avaliação do conforto no interior de uma sala de aula em que a radiação solar direta é considerada nas condições de fronteira e o seu impacte avaliado. Aplicam-se, para tal, ferramentas numéricas, como CFD, que permitem prever os fenómenos físicos no interior da sala e assim obter os indicadores de conforto térmico correspondentes (PMV, PMV-ERF e PMV-RAD). O estudo aborda duas situações distintas, uma em que existe radiação solar direta no interior da sala e a segunda, em que a mesma não existe devido à aplicação de sombreamento. As propriedades das janelas nas duas situações são díspares, em que na primeira apresenta um fator solar de 0,2 e na segunda de 0,7. Os dados mostram que a utilização de sombreamento oferece melhores condições de conforto e uma potência energética inferior.
HVAC systems are designed to provide comfortable built environment. To assess the occupants comfort level the PMV index is used allowing the designer to predict the thermal comfort felt by occupants when subjected to a set of stimuli triggered by the thermo-kinematic conditions of the surroundings. However, it is evident from the bibliographical review that this indicator, in its original version, does not adequately predicts the comfort levels reported by occupants when subjected to direct solar radiation. Therefore, it is necessary to adjust this indicator to this thermal condition. The present study focuses on the assessment of comfort inside a classroom where direct solar radiation is considered in the boundary conditions and its impact is evaluated. For this purpose, numerical tools such as CFD are used to predict the physical phenomena inside the room and the corresponding thermal comfort indexes (PMV, PMV-ERF and PMV-RAD). For that, two distinct situations are addressed herein, the first one considers direct solar radiation inside the room and for the second only indirect solar radiation is considered, due to the use of passive shading. Different solar glass properties are used, solar factors of 0.2 and 0.7, and its impact on the predicted comfort indexes are assessed and discussed. The data shows that the use of shading offers better comfort conditions and, at the same time, lower energy consumption.
HVAC systems are designed to provide comfortable built environment. To assess the occupants comfort level the PMV index is used allowing the designer to predict the thermal comfort felt by occupants when subjected to a set of stimuli triggered by the thermo-kinematic conditions of the surroundings. However, it is evident from the bibliographical review that this indicator, in its original version, does not adequately predicts the comfort levels reported by occupants when subjected to direct solar radiation. Therefore, it is necessary to adjust this indicator to this thermal condition. The present study focuses on the assessment of comfort inside a classroom where direct solar radiation is considered in the boundary conditions and its impact is evaluated. For this purpose, numerical tools such as CFD are used to predict the physical phenomena inside the room and the corresponding thermal comfort indexes (PMV, PMV-ERF and PMV-RAD). For that, two distinct situations are addressed herein, the first one considers direct solar radiation inside the room and for the second only indirect solar radiation is considered, due to the use of passive shading. Different solar glass properties are used, solar factors of 0.2 and 0.7, and its impact on the predicted comfort indexes are assessed and discussed. The data shows that the use of shading offers better comfort conditions and, at the same time, lower energy consumption.
Description
Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica
Keywords
PMV PPD ERF Conforto térmico Radiação solar Thermal comfort Solar radiation
Citation
ALVES, Ricardo André Tomé – A influência da radiação solar nas condições de conforto em espaços climatizados para ocupação humana. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2021. Dissertação de Mestrado.
Publisher
Instituto Superior de Engenharia de Lisboa