Metamodels to assess the thermal performance of naturally ventilated, low-cost houses in Brazil

Autor(es)

Rossi, Michele Marta ^[1] ; Oliveira Favretto, Ana Paula ^[2] ; Grassi, Camila ^[1] ; DeCarolis, Joseph ^[3] ; Cho, Soolyeon ^[3] ; Hill, David ^[3] ; Soares Chvatal, Karin Maria ^[1] ; Ranjithan, Ranji ^[3]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Inst Arquitetura & Urbanismo, Av Trab Sao Carlense 400, BR-13566590 Sao Carlos, SP - Brazil

^[2] Univ Fed Sao Carlos, PPGEU, Rodovia Washington Luis, Km 235, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

^[3] NC State Univ, Raleigh, NC 27695 - USA

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ENERGY AND BUILDINGS; v. 204, DEC 1 2019.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Building performance simulation {[}BPS] tools are important in all design stages. However, barriers such as time, resources, and expertise inhibit their use in the early design stages. This study aims to develop, as part of decision -support framework, metamodels to assess the thermal discomfort in a naturally ventilated Brazilian low-cost house during early design. The metamodels predict the degree -hours of discomfort by heat and/or by cold as a function of design parameters for three Brazilian cities: Curitiba, Sao Paulo, and Manaus. The key design parameters, related with passive design strategies, are building orientation, shading devices position and dimensions, thermal properties of the walls and roof, window-to-wall ratio, and effective window ventilation area. The method consists of three main stages: (i) baseline model development; (ii) Monte Carlo simulation; (iii) multivariate regression. Overall, the metamodels showed R-2 values higher than 0.95 for all climates, except the ones predicting discomfort by heat for Curitiba (R-2 =0.61) and Sao Paulo (R-2 =0.75). The proposed metamodels can quickly and accurately assess the thermal performance of naturally ventilated low-cost houses. They can be used to guide professionals during the early design stages, and for educational purposes in building design pedagogy. (C) 2019 Elsevier B.V. All rights reserved. (AU)

• Processo FAPESP: 14/09225-8 - Desenvolvimento de modelos de regressão como ferramenta para avaliação do desempenho térmico de habitações de interesse social nas etapas iniciais de projeto: consideração da ventilação natural
• Beneficiário: Michele Marta Rossi
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Processo FAPESP: 13/16628-9 - Ferramenta para avaliação do desempenho térmico de habitações de interesse social: considerações da envolvente
• Beneficiário: Ana Paula Oliveira Favretto
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 14/09226-4 - Desenvolvimento de modelos de regressão como ferramenta de avaliação do desempenho térmico de habitações de interesse social: considerações sobre a envolvente da edificação
• Beneficiário: Ana Paula Oliveira Favretto
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Processo FAPESP: 13/16768-5 - Ferramenta para avaliação do desempenho térmico de habitações de interesse social: consideração da ventilação natural
• Beneficiário: Michele Marta Rossi
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado