Otimização multiobjetivo da geometria de edificações residenciais energeticamente eficientes por meio de algoritmos genéticos

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Santana, Laila Oliveira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Modelos arquitetônicos - Geometria; Otimização matemática; Desempenho; Algoritmos genéticos; Arquitetura e Urbanismo
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/11536

Há uma abordagem em ascensão nas comunidades científicas de tecnologia de edificações denominada Otimização baseada em Simulação (OBS). Esta tem como base o uso de algoritmos de otimização acoplados a programas de simulação. As técnicas de OBS têm demonstrado grande potencial para alcançar metas de projetos energeticamente eficientes, entretanto, estas são raramente utilizadas na prática de trabalho de engenheiros e arquitetos, sendo, em sua maioria, apenas estudadas em pesquisas acadêmicas. O presente estudo aborda um método de OBS utilizando ferramentas computacionais com interfaces amigáveis do ponto de vista dos arquitetos. São estudados problemas concernentes aos aspectos geométricos de edificações, dada a complexa relação destes com o desempenho termo energético do espaço construído. O estudo foi dividido em três etapas - a análise inicial por meio do RTQ-R indicou características geométricas de destaque; a otimização de uma zona térmica confirmou o potencial de interoperabilidade entre os programas e plugins relacionados ao processo e, por fim, a otimização da unidade habitacional destacou parâmetros geométricos de maior impacto para a cidade de São Paulo. Utilizou-se, para a otimização da unidade habitacional, os indicadores graus-hora de resfriamento (GHr) e de aquecimento (GHa) com temperaturas base de 26°C e 18°C, respectivamente. Identificou-se como parâmetros de maior impacto sobre o desempenho: área útil, inclinação da cobertura, áreas envidraçadas e áreas de vão de ventilação. Graus-hora mínimos próximos a 200°Ch de resfriamento e 800°Ch de aquecimento foram alcançados no Pareto Front e foi proposto um surrogate model para minimizar o dispêndio computacional no processo. Os resultados apontam que métodos de OBS aplicados a modelos com reduzido número de variáveis já são acessíveis para estudos preliminares e/ou gerais de projeto, do ponto de vista dos arquitetos. Modelos mais complexos podem confirmar os resultados através do surrogate model proposto e aplicado neste trabalho.