Occupant behaviour modelling for building perfomance simulation of naturally ventilated school classrooms

Autor(es)

Paula Brumer Franceschini Kagan

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo
• Data de defesa: 2024-09-06

Membros da banca

Leticia de Oliveira Neves; Roberto Lamberts; Caio Frederico e Silva; Clarice Bleil de Souza; Doris Catharine Cornelie Knatz Kowaltowski

• Orientador: Vanessa Gomes da Silva; Leticia de Oliveira Neves

Resumo

A maioria dos estudos sobre o comportamento do usuário em salas de aula de escolas concentra-se na operação das janelas em climas oceânicos. Em escolas naturalmente ventiladas, o conforto térmico e a qualidade do ar interior são afetados principalmente pelo comportamento do usuário com relação à operação de janelas, portas e ventiladores. Além disso, a pandemia da COVID-19 ressaltou a importância da qualidade do ar interior, especialmente em edifícios densamente ocupados, como as escolas. Nesse contexto, esta pesquisa teve como objetivo identificar e quantificar a influência de fatores de múltiplos domínios (incluindo os domínios térmico, de qualidade do ar interior, contextual e de múltiplos comportamentos) sobre o status de janelas, portas e ventiladores em salas de aula de escolas naturalmente ventiladas em um clima subtropical úmido, a fim de prever o comportamento do usuário. Uma revisão sistemática da literatura foi realizada com o objetivo de levantar informações sobre os modelos existentes de comportamento do usuário para edificações escolares. Os projetos de 66 escolas públicas localizadas no estado de São Paulo, Brasil, foram analisados com o objetivo de identificar as características da envoltória e da construção. As variáveis ambientais, a operação manual de janelas, portas e ventiladores e a taxa de ocupação foram monitoradas e questionários foram aplicados em um conjunto de salas de aula de escolas selecionadas. Durante parte do monitoramento, foram observadas medidas restritivas de ocupação devido à pandemia da COVID-19. Análises estatísticas foram aplicadas para avaliar a influência dos parâmetros registrados no status das janelas, portas e ventiladores e para gerar modelos preditivos do comportamento do usuário. Um modelo foi implementado em simulações do desempenho da edificação para prever o comportamento do usuário ao longo de um ano. O comportamento real foi comparado com cenários otimizados, considerando parâmetros de conforto térmico e qualidade do ar interior. Os resultados mostram que as variáveis ambientais internas influenciaram no status de janelas, portas e ventiladores das salas de aula, com poucas exceções. No entanto, os modelos que incluíram rotinas escolares, normas sociais e comportamento dos professores como preditores levaram a uma maior precisão. Isso sugere que, embora um modelo mais complexo, com preditores adicionais, possa fornecer previsões mais precisas do comportamento do usuário, ele também se torna mais dependente do contexto e menos generalizável. O equilíbrio entre a complexidade e a generalização do modelo é uma consideração importante nesse estudo e destaca a relação entre os fatores de vários domínios que afetam o comportamento dos usuários em edificações escolares. A comparação entre os comportamentos de ocupantes baseados em dados reais ou otimizados revelou variações de até 42,5% nos níveis de CO2 e de até 9% nas horas de desconforto, destacando o potencial para melhorar as condições internas por meio do ajuste do comportamento dos usuários. Por fim, as estratégias otimizadas variaram de acordo com a escola, enfatizando a importância de avaliar as recomendações em cada contexto específico (AU)

• Processo FAPESP: 19/13474-7 - Avaliação do impacto do comportamento dos usuários no desempenho energético dos edifícios escolares com certificação AQUA
• Beneficiário: Paula Brumer Franceschini
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado