Published October 26, 2023
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Calibração de um modelo computacional de uma habitação multifamiliar localizada na cidade de João Pessoa-PB
- 1. Universidade Federal da Paraíba
Description
O objetivo deste artigo é apresentar a calibração de um modelo computacional de uma habitação de interesse social (HIS) multifamiliar localizado na cidade de João Pessoa, através da comparação entre as temperaturas do ar interno medidas in loco e de valores simulados no programa EnergyPlus. A metodologia utilizada para o desenvolvimento desta pesquisa consiste em três etapas: monitoramento de uma edificação residencial multifamiliar com a realização de medições de temperatura e umidade relativa do ar; modelagem computacional da edificação, e, por fim, calibração do modelo de simulação através de análise de sensibilidade utilizando como indicadores NMBE, CV(RMSE), o coeficiente de correlação (R) e o coeficiente de determinação (R²) da regressão linear entre os valores medidos e os valores simulados de temperatura do ar. Foram analisadas variações na resistência térmica dos materiais, absortância dos materiais, ganhos internos de calor por equipamentos, padrões de uso e ocupação e infiltração de ar. Os resultados demonstraram que o modelo inicial já apresentava bons resultados podendo ser considerado calibrado de acordo com os requisitos da ASHRAE Guidelines 14. Alguns fatores podem ter contribuído para um bom resultado da modelagem inicial como o fato de se considerar o entorno da edificação, além de simular a ventilação natural considerando os coeficientes de pressão calculados por uma ferramenta CFD. No procedimento de calibração por análise de sensibilidade observou-se um incremento mais considerável no R² para o ambiente quarto no inverno.
Translated Descriptions
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Translated Description (Arabic)
الهدف من هذه المقالة هو تقديم معايرة نموذج حسابي لإسكان المصلحة الاجتماعية متعدد الأسر (HIS) الموجود في مدينة جواو بيسوا، من خلال مقارنة درجات حرارة الهواء الداخلي المقاسة في الموقع والقيم المحاكاة في برنامج EnergyPlus. تتكون المنهجية المستخدمة لتطوير هذا البحث من ثلاث مراحل: مراقبة مبنى سكني متعدد الأسر مع قياسات درجة الحرارة والرطوبة النسبية ؛ النمذجة الحسابية للمبنى، وأخيراً، معايرة نموذج المحاكاة من خلال تحليل الحساسية باستخدام مؤشرات NMBE و CV(RMSE) ومعامل الارتباط (R) ومعامل التحديد (R²) للانحدار الخطي بين القيم المقاسة والقيم المحاكاة لدرجة حرارة الهواء. تم تحليل الاختلافات في المقاومة الحرارية للمواد، وامتصاص المواد، ومكاسب الحرارة الداخلية بواسطة المعدات، وأنماط الاستخدام والإشغال وتسرب الهواء. أظهرت النتائج أن النموذج الأولي قدم بالفعل نتائج جيدة ويمكن اعتباره معايرًا وفقًا لمتطلبات إرشادات ASHRAE 14. قد تكون بعض العوامل قد ساهمت في نتيجة جيدة للنمذجة الأولية، مثل حقيقة النظر في محيط المبنى، بالإضافة إلى محاكاة التهوية الطبيعية مع الأخذ في الاعتبار معاملات الضغط المحسوبة بواسطة أداة عقود الفروقات. في إجراء المعايرة عن طريق تحليل الحساسية، لوحظت زيادة كبيرة في R² لبيئة الغرفة في فصل الشتاء.Translated Description (English)
The objective of this article is to present the calibration of a computational model of a multifamily social interest housing (HIS) located in the city of João Pessoa, by comparing the indoor air temperatures measured in loco and values simulated in the EnergyPlus program. The methodology used for the development of this research consists of three stages: monitoring of a multifamily residential building with measurements of temperature and relative humidity; computational modeling of the building, and, finally, calibration of the simulation model through sensitivity analysis using NMBE, CV(RMSE) indicators, the correlation coefficient (R) and the coefficient of determination (R²) of the linear regression between the measured values and the simulated values of air temperature. Variations in the thermal resistance of materials, absorbance of materials, internal heat gains by equipment, patterns of use and occupation and air infiltration were analyzed. The results showed that the initial model already presented good results and can be considered calibrated according to the requirements of ASHRAE Guidelines 14. Some factors may have contributed to a good result of the initial modeling, such as the fact of considering the surroundings of the building, in addition to simulating the natural ventilation considering the pressure coefficients calculated by a CFD tool. In the calibration procedure by sensitivity analysis, a more considerable increase in R² was observed for the room environment in winter.Translated Description (French)
L'objectif de cet article est de présenter l'étalonnage d'un modèle informatique d'un logement d'intérêt social multifamilial (HIS) situé dans la ville de João Pessoa, en comparant les températures de l'air intérieur mesurées in loco et les valeurs simulées dans le programme EnergyPlus. La méthodologie utilisée pour le développement de cette recherche comprend trois étapes : le suivi d'un bâtiment résidentiel multifamilial avec des mesures de température et d'humidité relative ; la modélisation informatique du bâtiment et, enfin, l'étalonnage du modèle de simulation par analyse de sensibilité à l'aide d'indicateurs NMBE, CV(RMSE), du coefficient de corrélation (R) et du coefficient de détermination (R²) de la régression linéaire entre les valeurs mesurées et les valeurs simulées de la température de l'air. Les variations dans la résistance thermique des matériaux, l'absorbance des matériaux, les gains de chaleur interne par équipement, les modèles d'utilisation et d'occupation et l'infiltration d'air ont été analysés. Les résultats ont montré que le modèle initial présentait déjà de bons résultats et peut être considéré comme calibré conformément aux exigences des lignes directrices 14 de l'ASHRAE. Certains facteurs peuvent avoir contribué à un bon résultat de la modélisation initiale, comme le fait de considérer l'environnement du bâtiment, en plus de simuler la ventilation naturelle en considérant les coefficients de pression calculés par un outil CFD. Dans la procédure d'étalonnage par analyse de sensibilité, une augmentation plus importante de R² a été observée pour l'environnement de la pièce en hiver.Translated Description (Spanish)
El objetivo de este artículo es presentar la calibración de un modelo computacional de una vivienda multifamiliar de interés social (HIS) ubicada en la ciudad de João Pessoa, mediante la comparación de las temperaturas del aire interior medidas in loco y los valores simulados en el programa EnergyPlus. La metodología utilizada para el desarrollo de esta investigación consta de tres etapas: monitoreo de un edificio residencial multifamiliar con mediciones de temperatura y humedad relativa; modelado computacional del edificio, y, finalmente, calibración del modelo de simulación mediante análisis de sensibilidad utilizando indicadores NMBE, CV(RMSE), el coeficiente de correlación (R) y el coeficiente de determinación (R²) de la regresión lineal entre los valores medidos y los valores simulados de temperatura del aire. Se analizaron las variaciones en la resistencia térmica de los materiales, la absorbancia de los materiales, las ganancias de calor interno por equipo, los patrones de uso y ocupación y la infiltración de aire. Los resultados mostraron que el modelo inicial ya presentó buenos resultados y puede considerarse calibrado de acuerdo con los requisitos de las Directrices ASHRAE 14. Algunos factores pueden haber contribuido a un buen resultado del modelado inicial, como el hecho de considerar el entorno del edificio, además de simular la ventilación natural considerando los coeficientes de presión calculados por una herramienta CFD. En el procedimiento de calibración por análisis de sensibilidad, se observó un aumento más considerable de R² para el ambiente de la habitación en invierno.Files
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Additional titles
- Translated title (Arabic)
- معايرة نموذج حسابي لمسكن متعدد الأسر يقع في مدينة جواو بيسوا - PB
- Translated title (English)
- Calibration of a computational model of a multifamily dwelling located in the city of João Pessoa-PB
- Translated title (French)
- Étalonnage d'un modèle informatique d'un logement multifamilial situé dans la ville de João Pessoa-PB
- Translated title (Spanish)
- Calibración de un modelo computacional de una vivienda multifamiliar ubicada en la ciudad de João Pessoa-PB
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4389010253
- DOI
- 10.46421/encac.v17i1.3783