Validação de simulações combinadas usando programas de simulação de energia do edifício e programas de transferência de calor, ar e umidade em componentes construtivos

Desempenho higrotermico dos edificios tem sido estudado usando uma variedade de programas de computador, os quais consideram determinados dominios geometricos (exterior, envelope e interior) e fisicos (calor, ar e umidade). Estes programas podem ser classificados em tres principais grupos: programas de simulacao de energia do edificio (BES), transferencia de calor, ar e umidade em componentes construtivos (BEHAM) e dinâmica de fluidos computacional (CFD). A falta de integracao entre esses programas constitui uma importante fonte de incerteza em simulacoes do desempenho higrotermico do edificio. Trabalhos recentes apresentaram mecanismos para a simulacao combinada de programas BES e BEHAM. Na simulacao combinada, os programas sao executados em paralelo, trocando informacoes durante o curso da simulacao, de forma a aprimorar a qualidade de ambas as simulacoes. O presente artigo apresenta a validacao inicial de simulacoes combinadas usando BES e BEHAM, utilizando os programas ESP-r e HAMFEM. A validacao e realizada atraves da comparacao com solucoes analiticas, comparacao com resultados de outros modelos e com resultados experimentais. Simulacoes combinadas usando BES e BEHAM demonstram grande melhoria na qualidade dos resultados, em particular com relacao ao calculo da umidade relativa no interior do edificio.ABSTRACTHeat, air and moisture (HAM) performance of buildings has been studied in the past using a variety of computer models, which are focused on specific geometrical and physical domains. These programs can be classified in three main types: building energy simulation (BES), building element heat, air and moisture simulation (BEHAM) and computational fluid dynamics (CFD). The lack of integration between these programs constitutes a major source of uncertainty in whole-building HAM simulations. This paper presents the initial validation of a generic framework for two-way coupling of two of these program types: BES and BEHAM. The BES program ESP-r and the BEHAM program HAMFEM are used to demonstrate the implementation of this generic framework. Validation is carried out through comparison with analytical solutions, inter-model comparison and experimental results, where the BES-BEHAM coupled simulations demonstrate major improvements in the accuracy of results when compared to stand-alone simulations, particularly concerning the prediction of moisture content in the indoor air.