Robustez do método de validação de zoneamento bioclimático baseado no desempenho

• Processo: 18/00978-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 24 de agosto de 2018
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Sociais Aplicadas - Arquitetura e Urbanismo - Tecnologia de Arquitetura e Urbanismo
• Pesquisador responsável: Lucila Chebel Labaki
• Beneficiário: Angélica Segovia Walsh García
• Supervisor: Joannes Laurentius Maria Hensen
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo (FEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Eindhoven University of Technology (TU/e), Holanda
• Vinculado à bolsa: 17/14617-0 - Um novo método para a validação e definição de zoneamento bioclimático para edificações baseado no desempenho, BP.PD
• Assunto(s): Adequação ambiental Desempenho térmico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Building energy efficiency | Building energy simulation | Climatic zoning | Thermal Performance | Adequação Ambiental

Resumo

O zoneamento bioclimático para edificações tem implicações importantes no cenário de políticas energéticas. No entanto, a maioria dos métodos de zoneamento bioclimático atualmente utilizados usam poucos parâmetros, levando a uma simplificação excessiva e ignorando aspectos que são essenciais para o desempenho térmico de edificações. Nesse contexto, métodos para a validação do zoneamento bioclimático tornam-se essenciais no âmbito de políticas energéticas. No entanto, pouco se sabe sobre esse assunto. Um estudo recente introduziu um procedimento para abordar essa lacuna, como parte do projeto de pesquisa pós-doutorado em andamento na UNICAMP. O procedimento baseia-se no princípio de que duas áreas devem pertencer à mesma zona bioclimática se os desempenhos de edificações forem semelhantes em ambas, considerando um conjunto de edifícios representativos. O procedimento usa resultados de simulação de desempenho relativos a edifícios alvos do zoneamento bioclimático. Os resultados da simulação são usados para calcular um novo índice, a porcentagem média de áreas classificadas incorretamente (Mean Percentage of Misplaced Areas - MPMA), que avalia a qualidade do zoneamento bioclimático. A aplicabilidade do procedimento foi demonstrada pela avaliação de quatro alternativas para o zoneamento bioclimático da Nicarágua, obtidas utilizando diferentes métodos de zoneamento e previamente relatadas na literatura. Este estudo demonstrou que o MPMA é útil para salientar as qualidades e deficiências dos métodos de zoneamento bioclimático existentes, particularmente quando esses métodos são usados em aplicações pouco convencionais, como as relacionadas a políticas de habitações naturalmente ventiladas em climas tropicais. No entanto, pesquisas adicionais são necessárias para otimizar a eficácia e robustez desse método quando aplicado a cenários mais complexos. Diante do exposto, o objetivo deste estudo é otimizar e testar a robustez do método de validação de zoneamento bioclimático baseado no desempenho, por meio da análise de estudos de caso complexos com um grande número de edifícios representativos. Como o processo de validação é bastante complexo, este estudo está focado na automatização da produção de dados de desempenho através da simulação. Este procedimento combina programação, simulação e computação de alto desempenho. Esta pesquisa é complementar a outro estudo, onde os sistemas de informação geográfica (GIS) e a programação serão acoplados para calcular o MPMA. Este estágio está em desenvolvimento no pós-doutorado em andamento na UNICAMP e será concluído num primeiro estágio BEPE, na Universidade de Strathclyde, em Glasgow. No presente estudo, exploramos aspectos relativos à adequação das zonas bioclimáticas em um estudo de caso complexo. Serão então analisados os seguintes aspectos: faixa de variação de desempenho nas zonas, resolução de zoneamento (número de zonas), definição dos limites entre as zonas, incertezas e suas implicações nas políticas de eficiência energética. Para isso, serão estudadas as zonas bioclimáticas dos EUA de acordo com a ASHRAE. Dezesseis tipologias arquitetônicas cobrindo as principais características encontradas em edifícios nos EUA e produzidas pelo Departamento de Energia dos EUA serão utilizadas neste estudo para testar a robustez do método de validação. O consumo energético calculado usando 1042 arquivos climáticos, será analisado. As lições aprendidas com este estudo fornecerão uma base sólida para explorar e validar outros métodos de zoneamento bioclimático, como o caso brasileiro, aproveitando o conhecimento científico adquirido em simulação computacional, sistemas de informação geográfica (SIG), programação e computação de alto desempenho, pela proponente.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

WALSH, ANGELICA; COSTOLA, DANIEL; HENSEN, JAN L. M.; LABAKI, LUCILA CHEBEL. Multi-criterial performance-based climatic zoning of Brazil supported by local experts. BUILDING AND ENVIRONMENT, v. 243, p. 14-pg., 2023-09-01. (18/00978-4, 17/14617-0)