Modelagem paramétrica e desempenho da edificação: otimização baseada em simulação luminosa e energética através de algoritmos genéticos

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Projetos baseados no desempenho da edificação são cada vez mais utilizados como uma metodologia de projeto em arquitetura e os avanços computacionais do século XXI permitem que sejam desenvolvidos softwares e ferramentas capazes de integrar processos de modelagem paramétrica e eficiência energética nas edificações. Este trabalho teve por objetivo avaliar o potencial de integração do DIVA, um software capaz de realizar simulações luminosas dinâmicas, às simulações energéticas do software Archsim/EnergyPlus, por meio de padrões de disponibilidade de iluminação natural nos ambientes. Avaliou-se também a utilização de algoritmos genéticos durante o processo de otimização, atentando para o tempo e a forma de convergência dos parâmetros e objetivos. Foi elaborado, portanto, um problema multiobjetivo com intuito de maximizar a ocorrência de luz natural nos ambientes e minimizar o consumo energético com sistemas de iluminação artificial e ar condicionado. Foram parametrizados 2 casos, sendo o Caso Base correspondente à forma real da edificação e o Caso Inicial ao edifício com modificações nas aberturas da fachada principal e acréscimo de elementos de proteção solar. O processo de otimização baseada em simulação foi iniciado após a simulação do Caso Inicial, no entanto foi encerrado quando completada a 54ª Geração, totalizando 7293 indivíduos. A melhoria no desempenho luminoso e energético da edificação foi percebida já na fase de simulação do Caso Inicial, pois houve uma melhor distribuição da luz natural no ambiente e uma redução de 14% no consumo energético do edifício. No Caso Otimizado, observou-se uma pequena melhoria em relação ao Caso Inicial, onde houve uma melhoria de 20% no valor de iluminância útil média, bem como uma redução de 5% na intensidade energética.