Calibração de um modelo de simulação de um shopping center pelo método baseado em evidências

Abstract

A calibração de modelos de simulação energética é um tema em expansão, especialmente considerando a crescente demanda por análises de eficiência energética de origem pública ou privada. Este fato também está atrelado a participação das edificações no consumo energético global final, que hoje representa mais de um terço do total global. Este ponto justifica a necessidade de não só obter um modelo de simulação em si, mas que ele esteja calibrado. De forma que, simular uma edificação em um programa de análise termoenergética não garante que os resultados estejam próximos do caso real. Portanto, a análise de retrofit, eficiência energética ou dos impactos de componentes na edificação deve ser realizada com um modelo calibrado, que se aproxime do modelo real. Existem diferentes metodologias para calibrar um modelo termoenergético de uma edificação. Este estudo tem como objetivo a calibração de um shopping center real a partir de seus dados medidos, observados e projetados. O método utilizado foi o baseado em evidências, no qual cria-se uma hierarquia dos parâmetros coletados com base na confiabilidade e na ordem de influência. Além da utilização dos dados disponibilizados documentalmente e da visita in loco, os dados meteorológicos correspondentes ao período de coleta foram empregados neste estudo. O modelo final foi validado utilizando a ASHRAE Guideline 14 e obteve um erro de viés médio (MBE) de -3% e um coeficiente de variação da raiz quadrada média do erro (CVRMSE) de 9%, indicando que o modelo estava calibrado. Embora ainda haja uma diferença entre os valores medidos e simulados, principalmente quando se é feita uma análise com base horária, o modelo final representou a edificação com um alto nível de detalhe, por meio de diversos parâmetros de entrada, permitindo sua utilização na avaliação de medidas de eficiência energética e retrofits para essa e demais edificações com a mesma tipologia.

Abstract: The calibration of energy simulation models is a growing topic that is gaining prominence as energy efficiency analyses become more necessary. The need is related to the fact that more than one-third of global energy consumption is directed towards buildings. Calibration of energy simulation models is an expanding topic, especially considering the growing demand for energy efficiency analysis. This fact is also linked to the share of the final global energy consumption of buildings, which today represents more than a third of the global total. This point justifies the need to not only obtain a simulation model itself, but that it be calibrated. So, simulating a building in a thermoenergetic analysis program does not guarantee that the results are close to the real case. Therefore, the analysis of retrofit, energy efficiency or the impact of components on the building must be performed with a calibrated model, which is close to the real model. There are different methodologies to calibrate a thermoenergetic model of a building. This study aims to calibrate a real shopping center based on its measured, observed and projected data. The method used was evidence-based, in which a hierarchy of collected parameters is created based on reliability and order of influence. In addition to the use of data available in documents and the on-site visit, meteorological data corresponding to the collection period were used in this study. The final model was validated using the ASHRAE Guideline 14 and obtained a mean bias error (MBE) of -3% and a root mean square error coefficient of variation (CVRMSE) of 9%, indicating that the model was calibrated. Although there is still a difference between the measured and simulated values, especially when an hourly basis analysis is performed, the final model represented the building with a high level of detail, through several input parameters, allowing its use in the evaluation of energy efficiency measures and retrofits.