Sistema generativo evolutivo multiobjetivo para proteções solares horizontais em edificações

Resumo

Uma maneira de mitigar o impacto ambiental das edificações é reduzindo o consumo energético durante a sua utilização, o que pode se dar pela aplicação de elementos de arquitetura passiva, como as varandas e outras extensões de fachada (beirais, sacadas, cimalhas, etc.), que ajudam a reduzir a incidência solar direta, mas permitem a entrada de luz refletida e difusa. Se estes elementos forem dimensionados de acordo com o nível de insolação e iluminação das fachadas, além da função espacial e estética, seu uso também passa a ser justificado pelos ganhos de eficiência energética, podendo sua forma ser otimizada. Desta maneira, a presente pesquisa visa propor um sistema generativo capaz de auxiliar projetistas a dimensionar estes elementos conforme o conforto térmico e desempenho lumínico durante as fases iniciais de projeto. Para isso, em um primeiro momento, foi realizada uma revisão bibliográfica sobre varandas e outras proteções solares horizontais e os critérios ambientais para o seu dimensionamento. Em seguida, também através de revisão bibliográfica, foi apresentado o conceito de algoritmos genéticos com foco em análises multiobjetivo e sistemas generativos, seus tipos e exemplos de aplicação para dimensionamento de proteções solares. Em uma terceira etapa, baseada na Design Science Research, foi apresentada a metodologia para o desenvolvimento do sistema generativo e respectivas análises ambientais. Foram utilizados resultados de conforto adaptativo através de mapas de Temperatura Operativa, Percentual de Conforto Térmico e Percentual de Calor. Para a avaliação do desempenho lumínico, foram utilizados resultados de DA, UDI 200- 3000 lux, UDI<200 lux, UDI>3000 lux e sDA. Em uma quarta etapa, é apresentado o algoritmo do sistema generativo, assim como os resultados das análises ambientais em comparação com o edifício genérico com elementos de proteção de 0,5m e 3m. Como resultado, para o pavimento tipo da edificação, o sistema generativo apresentou índices de conforto térmico similares à maior proteção e desempenho lumínico superior a este último, enquanto reduzindo a área construída em até 31,75% em média. Ao final, foram feitas as considerações finais como forma
de contribuir para o desenvolvimento do tema.

Palavras-chave: varanda, proteções solares, conforto térmico, desempenho lumínico, sistema generativo evolutivo, análises multiobjetivo.