Otimização da volumetria de uma edificação de fachadas multifacetadas e de sua relação com o entorno para a geração distribuída fotovoltaica e consumo de energia - Fonseca, Ligiana Pricila Guimarães (2019)
O desenvolvimento de ferramentas de modelagem paramétrica e programas que possibilitam a integração entre a modelagem da edificação com a avaliação de desempenho tem criado novos métodos de projeto. Na otimização baseada em simulação, o desempenho é o fator determinante na aceitação de soluções projetuais. Neste trabalho, a otimização baseada em simulação foi aplicada a um estudo da forma do Museu da Imagem e do Som (MIS), do Rio de Janeiro, para a criação de modelos de edificações de fachadas multifacetadas com sistema fotovoltaico integrado às fachadas. Na primeira etapa do trabalho, a fachada principal do MIS foi parametrizada com a aplicação de módulos fotovoltaicos em algumas das superfícies e otimizada para identificar soluções de melhor desempenho para geração de energia. Identificou-se que a inclinação dos módulos fotovoltaicos teve um impacto maior do que sua área no desempenho energético devido às limitações decorrentes da parametrização. Na segunda etapa, foi criado um modelo de edificação de fachadas multifacetadas, com a parametrização de alguns elementos de fachadas da edificação, inserido em contextos urbanos para três cidades brasileiras. A otimização baseada em simulação foi aplicada buscando-se maximizar a geração de energia por módulos fotovoltaicos e minimizar a carga térmica de condicionamento. Identificou-se que, para o caso de Curitiba, o percentual de atendimento à demanda de condicionamento pode chegar a 90,2% para os casos otimizados para a geração fotovoltaica; para Belo Horizonte, o percentual chega até 50,7%; e para Recife, até 30,5% apenas. Para os melhores casos com relação à carga térmica, o atendimento à demanda de condicionamento em Curitiba chega a 53,3%; em Belo Horizonte, 32,4% e em Recife, 11,9%. A otimização baseada em simulação possibilitou a criação de soluções com uma variação de até 340,8% na geração de energia (caso de Recife) e até 26,2% de variação na carga térmica (caso de Curitiba), se mostrando uma ferramenta importante para a obtenção de soluções de elevado desempenho termo-energético. O método também possibilitou a identificação de tendências formais para as melhores soluções em cada cidade estudada.