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Dec 08, 2023

Construção sustentável: para obter conforto térmico em edifícios altamente envidraçados usando vidro inteligente

Data: 12 de abril de 2023 Autores: Reem Taher, Walid Abdelmoneim Abdelkader e

Data: 12 de abril de 2023

Autores: Reem Taher, Walid Abdelmoneim Abdelkader e Ahmed A.Medhat A. Fahim

Fonte:Série de Conferências IOP: Ciências da Terra e do Meio Ambiente, Volume 1113, Visões para Cidades Futuras (VFC-2022) 23/09/2022 - 25/09/2022 Cairo, Egito

DOI:10.1088/1755-1315/1113/1/012021

O projeto de construção convencional fornece soluções estáticas para a envolvente do edifício, embora as características climáticas sejam parâmetros variáveis, o que leva a uma discrepância entre edifício e ambiente e, consequentemente, a um ambiente térmico desconfortável para os ocupantes. Consequentemente, as fachadas externas de muitos edifícios convencionais tornaram-se uma carga térmica para seus ocupantes, necessitando de soluções mecânicas para alcançar o conforto térmico, o que afeta negativamente o meio ambiente e causa crise energética, poluição do ar e aquecimento global.

Hipotetiza-se que a utilização do vidro inteligente na envolvente do edifício pode fornecer soluções óptimas para adaptar os edifícios às variáveis ​​características climáticas e ambientais, melhorando assim o conforto térmico dos utilizadores e, ainda, contribuindo para atingir os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), que buscam melhorar a saúde, enfrentar as mudanças climáticas e o consumo responsável de energia. Isso é aprovado pela simulação de um prédio de escritórios envidraçado alto usando o software DesignBuilder em seu caso base e após a aplicação das técnicas de vidro inteligente propostas. Em seguida, as cargas de resfriamento são calculadas para investigar a eficiência do consumo de energia.

O conforto humano é um objetivo significativo no processo de Projeto Arquitetônico. As pessoas precisam estar seguras e saudáveis ​​no edifício durante seu uso. Uma vez que a segurança e a saúde estejam garantidas, eles precisam de conforto ambiental interno que inclua particularmente conforto térmico não apenas para felicidade, mas também para produtividade e interações sociais. [1]

Os edifícios precisam ser ajustados aos seus arredores e interagir de forma inteligente com as condições ambientais locais. Esta interação é logicamente mais realizada pela envolvente do edifício (principalmente para uma resposta às condições climáticas desejadas ou indesejadas) em que os climas são mutáveis. E assim, os envelopes de construção, particularmente altamente envidraçados, devem ser projetados de forma inteligente para interagir com as condições ambientais circundantes para oferecer um alto desempenho em comparação com o desempenho do envelope estático e tradicional.[2],[3]

2.1. Sustentabilidade, Verde e Arquitetura Inteligente

A integração de técnicas de design verde e tecnologia inteligente no edifício não apenas reduz o consumo de energia e o impacto ambiental, mas também reduz os custos operacionais e de manutenção, cria um ambiente de trabalho agradável e confortável, melhora a saúde dos usuários e aumenta sua produtividade e aumenta o valor do edifício e renda de aluguel. A arquitetura inteligente contribui para alcançar os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável com aplicativos inteligentes e tecnologia moderna que se integram à tecnologia de comunicação nos elementos de construção. Qualquer edifício inteligente é um edifício verde, e não o contrário. Edifícios inteligentes têm um desempenho eficaz em relação ao meio ambiente por meio da interação dinâmica positiva entre os elementos do edifício e o meio ambiente. [4] A Figura 1 apresenta a semelhança de edifícios inteligentes e verdes.

2.2 Janela Inteligente

Smart envelope é definido como desempenho avançado para o envelope do edifício com design inteligente relacionado às condições climáticas e soluções tecnológicas para construção, como janelas inteligentes, isolamento inteligente, fachada inteligente e sistemas inteligentes e soluções de equipamentos tecnológicos inteligentes, como sistemas de gerenciamento inteligente, todos para fornecer as melhores condições para os usuários, como conforto térmico, bem-estar interno, economia eficiente de energia e uso eficiente do meio ambiente. A resposta adaptativa de um envelope inteligente pode ser passiva ou ativa, ou uma combinação de ambas. As respostas passivas ocorrem sem qualquer interferência do ocupante. Por outro lado, as respostas ativas ocorrem pela integração de dispositivos e sistemas de controle automático nos elementos do envelope do edifício. Os envelopes de edifícios inteligentes são capazes de aprender sozinhos com os usuários e esperar as configurações necessárias de mudanças nas condições ambientais. Eles também educam os usuários, modificam suas ações, conhecem as necessidades dos ocupantes, selecionam a ação mais adequada para cada estímulo e a executam. [5], [6]