Energia em Edifícios e Sistemas AVAC

Código:

M.EM033

Sigla:

EES

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Fluidos e Energia

Ocorrência: 2024/2025 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Fluidos e Energia
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Engenharia Mecânica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
M.EM	43	Plano de Estudos Oficial	1	-	6	39	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

No início pretende-se que os aunos adquiram os conceitos básicos associados ao comportamento térmico de edifícios, em função da sua utilização, condições interiores pretendidas e, ainda, em termos das solicitações climáticas a que estão sujeitos. Numa segunda fase os Alunos devem familiarizar-se com os diferentes sistemas de Climatização e conceitos da AVAC, vantagens e inconvenientes. Pretende-se também que completem a aprendizagem dos conceitos básicos ligados ao comportamento térmico de edifícios com o estudo das metodologias de cálculo simplificado, das cargas térmicas de aquecimento e de arrefecimento, bem como os métodos de estimar as correspondentes necessidades energéticas para climatização de um edifício durante um ano típico. Pretende-se ainda que contacte e apreenda os conceitos de eficiência energética e conservação de energia aplicado aos edifícios e sistemas AVAC. Analisa-se ainda as implicações da regulamentação nacional (DL 101-D/2020)

Resultados de aprendizagem e competências

Os estudantes  após aprovação serão capazes de:

1. avaliar as condições de conforto num dado espaço e entender as consequências da qualidade do ambiente construído;
2. determinar taxas de ventilação segundo as normas internacionais e legislação portuguess
3. mitigar soluções de bioclimáticas em função das condições climáticas e do edifício;
4. avaliar, de forma simplifica, a adaptabilidade das potências térmicas instaladas em função das necessidades dos espaços climatizados;
5. avaliar de forma simplista as necessidades térmicas de edifícios em função da sua utilização;
6. avaliar o grau de eficiência das soluções implementadas em projectos de AVAC;
7. Analisaros sistemas à luz da regulamentação Portuguesade, de uma forma simplificada,

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Pré-requisitos:

Termodinâmica: Propriedades das substâncias puras, 1ª e 2ª Lei da termodinâmica, sistemas de conversão de energia e Psicrometria

Mecânica de Fluidos: Perdas de carga, noções elementares sobre o funcionamento de bombas e ventiladores

Transferência de Calor: Mecanismos de Transferência de Calor

Energias Renováveis I: Geometria a Energia Solar– sombras e energia solar  em superfícies simples e complexas

Competências Experimentais

Medição de grandezas físicas: Temperatura, Humidade e Pressões

Análise de erros

Competências Transversais

Ferramentas básicas de cálculo de engenharia: Excel; MatLab ou Octave

Elaboração de relatórios técnicos

Capacidade de Trabalhar em Grupo

Programa

1. Conforto térmico – Avaliação das diferentes grandezas que constituem o conforto, com incidência na psicrometria


2. Qualidade do Ar


3. Infiltrações e Ventilação. Natural


4. Clima – com revisões na área da geometria e radiação solar


5. Balanços Térmicos e Energéticos em Edifícios


6. Prioridades de actuação na Concepção Térmica de Edifícios


7. Concepção bioclimática de edifícios (sistemas passivos)


8. Sistemas de Climatização: tipos e funcionamento, Sistemas de aquecimento, Sistemas de recuperação de energia. Sistemas para espaços com elevadas cargas latentes


9. Fontes de Calor e de Frio


10. Cálculo da Carga Térmica de Aquecimento para Edifícios


11. Métodos simplificado de Cálculo de Cargas Térmicas de Arrefecimento


12. Métodos simplificado de Cálculo das Necessidades Anuais de Climatização (Aquecimento e de Arrefecimento) para Edifícios


13. Princípios da Conservação de Energia em sistemas de climatização


14. Regulamentação portuguesa de edifícios e sistemas

Bibliografia Obrigatória

Faye C. McQuiston; Heating, ventilating, and air conditioning. ISBN: 0-471-35098-2
ASHRAE; 2021 Fundamentals ASHRAE , ASHRAE, 2021 (Fundamentals ASHRAE (chapter 1, 9, 12 e 13))
ASHRAE; 2017. ANSI/ASHRAE Standard 55-2017 - Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy, ASHRAE, 2017
ASHRAE; 2016. ASHRAE 62-2016 Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality
PT; DL 101-D/2020 - regulamentação Portuguesa, 2020
ASHRAE; DIRETIVA (UE) 2018/844 DO PARLAMENTO EUROPEU E DO CONSELHO de 30 de maio de 2018, 2018

Bibliografia Complementar

ASHRAE; 2013 Fundamentals, ASHRAE, 2013

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

A  UC funcionará com duas sessões teórico-práticas semanais de 90 minutos cada. Aulas teórico-práticas: apresentação e explanação dos conceitos teóricos seguido, de casos práticos, sua resolução e discussão combinada com a exposição de conceito teóricos e resolução de exemplos de aplicação, bem como o esclarecimento das dúvidas dos estudantes

Software

Energy PLus
ZWCAD
Octave /MatLab

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Participação presencial	5,00
Exame	95,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	93,00
Frequência das aulas	39,00
Trabalho de investigação	30,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Tipo de Avaliação:  avaliação distribuída

Condições de Frequência: A frequência é obrigatória. Aplicam-se as regras em vigor na FEUP (máximo de faltas de 25% das aulas)


O Acesso ao 2ª teste só é possivel se atingir 6.0/20 no 1ª teste

Fórmula de cálculo da classificação final

NF = [50% x( Nota 1º teste) + 50%( nota do 2º teste)]x95% + 5% (opinião do docente)

Se (Nota 1ºteste )> 6.0/20 então pode realizar o 2º teste

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Realização de exame global

Melhoria de classificação

Segue as regas normais da FEUP para este tipo de cituações

Observações

O atendimento aos estudantes por parte do docente existe ao longo de todo o semestre em horário pré-estabelecido. Nas épocas de testes o docente disponibiliza nos dias antecedentes períodos de atendimento mais prolongados, ou sessões de dúvidas em sala.