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Método de avaliação do desempenho termoenergético em edifícios de escritório com algoritmos genéticos

Processo: 16/21667-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2017
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Sociais Aplicadas - Arquitetura e Urbanismo - Tecnologia de Arquitetura e Urbanismo
Pesquisador responsável:Lucila Chebel Labaki
Beneficiário:Felipe da Silva Duarte Lopes
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo (FEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):18/14291-0 - Uso do EnergyPlus e MATLAB para otimizar a eficiência energética e o conforto térmico no projeto de edifícios de escritório utilizando algoritmos genéticos, BE.EP.DR
Assunto(s):Conforto térmico   Algoritmos genéticos   Simulação por computador

Resumo

A demanda de energia em edificações vem aumentando consideravelmente nos últimos anos, e no Brasil os edifícios não-residenciais já são responsáveis por um quarto do consumo total de eletricidade no país. Muitos destes edifícios são considerados eficientes em programas de certificação e selos de etiquetagem energética, apesar do alto consumo de energia e poucas estratégias de condicionamento ambiental. No processo de projeto arquitetônico existem diversas variáveis a serem consideradas que podem ser contraditórias entre si, e métodos de otimização computacional representam um significativo potencial para gerar soluções na obtenção de um bom projeto. Nesse contexto, os algoritmos genéticos constituem mecanismos para resolver problemas de alta complexidade, obtendo-se as soluções mais adequadas de forma satisfatória. Assim, esta pesquisa tem como objetivo desenvolver um método preditivo com algoritmos genéticos para o desempenho termoenergético em edifícios de escritório. Inicialmente serão definidas tipologias usuais de edifícios de escritório no Brasil, e realizadas simulações computacionais através do software EnergyPlus. Em cada modelo simulado serão aplicadas estratégias bioclimáticas passivas, ativas e fontes renováveis de energia, automatizadas com o Matlab, programa que executa rotinas de processamento de dados e possui ferramenta para otimização com algoritmos genéticos. Em seguida será utilizada a plataforma Rhinoceros-Grasshopper para executar variações paramétricas nos modelos selecionados com as simulações no Matlab. Serão variados fatores de forma, implantação das edificações e relação com entorno para estabelecer as soluções ótimas de consumo energético e conforto térmico para cada modelo. Os resultados serão avaliados através de indicadores de desempenho de conforto como voto médio estimado e modelo adaptativo, e de consumo energético anual, além da análise de sensibilidade para avaliação das incertezas nas simulações. Espera-se com esta pesquisa desenvolver um método para auxiliar arquitetos e demais projetistas em projetos de alta eficiência energética, com menor consumo de energia e maior conforto ambiental para os usuários, assim como definir as estratégias bioclimáticas mais adequadas em edifícios de escritório.