Avaliação do consumo de energia em etapas iniciais do projeto : um estudo associando interfaces físicas e digitais como elemento qualificador do processo projetual

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Vannini, Virgínia Czarnobay
• Orientador(a): Turkienicz, Benamy
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Consumo de energia; Processo de projeto; Aprendizagem
• Palavras-chave em Inglês: Performance; Early design stages; Learning; Design process; Energy consumption
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/193467

Modelos físicos possibilitam a manipulação rápida e intuitiva da forma na fase de concepção e exploração do envoltório edificado. Por outro lado, modelos digitais de desempenho oferecem resultados quantitativos que podem contribuir com a tomada de decisões durante a exploração empírica da forma. O diálogo entre ferramentas computacionais e atividades de projeto – desenhar, executar modelos físicos, analisar e testar – envolvem escolhas, por exemplo, quanto à eficiência energética, que podem ser auxiliadas por ferramentas de aprendizagem que explorem a interação entre modelos físicos e digitais. Este trabalho associa a manipulação da forma ao conhecimento sobre seu desempenho energético usando, simultaneamente, dois modelos, físico e digital. O modelo físico apoia a manipulação da composição volumétrica e da fenestração, enquanto o modelo digital permite avaliar o impacto ambiental das escolhas através da simulação do consumo energético. Para capturar a posição dos elementos físicos que compõem o envoltório, o modelo físico utilizou uma câmera e marcadores para capturar a translação e rotação destes elementos. A alteração das dimensões das fenestrações foi controlada, em meio físico, por meio de potenciômetros que gerenciaram a proporção dos planos translúcidos das fachadas com auxílio da plataforma Arduino O modelo físico conectou-se ao modelo digital através das ferramentas computacionais Rhinoceros e Grasshopper, com auxílio do plug-in Firefly e da plataforma ReactVision. O modelo digital simulou o desempenho energético utilizando o software EnergyPlus e os plug-ins do Grasshopper, Ladybug e Honeybee. Como prova de conceito, foi concebido um exercício de exploração da forma, tendo como parâmetro a minimização do consumo de energia para aquecimento e refrigeração do ambiente interno de uma edificação de uso comercial composta por dois prismas regulares. O experimento, que contou com a participação de alunos de graduação de curso de arquitetura e urbanismo, mensurou transformações geométricas, quantidade e desempenho das soluções geradas vis a vis tempo de manipulação (trinta minutos). Relacionando as ações projetuais dos estudantes aos resultados de desempenho da forma, observou-se redução do consumo de energia. Foi possível concluir que o uso do modelo físico associado ao modelo digital pode aumentar a segurança do estudante ao escolher alternativas de projeto ao tomar decisões sobre o desempenho energético de edificações, assim como, pode aumentar a fixação de conteúdos que relacionam forma arquitetônica e desempenho ambiental durante processos de ensino e aprendizagem.