Automated simulation of the incidence of solar radiation for the use of social housing roofs
DOI:
https://doi.org/10.46421/entac.v20i1.5770Keywords:
Simulation, Radiation, Social interest housing, Roof, AutomationAbstract
This article presents an automated model to measure annual radiation on the roof of social housing (HIS), aiming to guide the installation of solar collectors and photovoltaic panels. Framed in a context of housing deficit in Brazil and deficiencies in government housing programs, the article highlights the importance of considering local climatic conditions when designing housing projects. The research highlights the need to improve the thermoenergetic performance of HIS, aiming to reduce electrical energy consumption. It is proposed to use the roof as an energy source, highlighting the economic and environmental benefits of solar water heating and electricity generation through photovoltaic panels. The study also addresses the development of a model to simulate and store incident radiation data on the roof, using three-dimensional modeling and simulation programs. This automated approach aims to facilitate the selection of housing typologies and the orientation of the roof ridge, contributing to the reduction of costs and electricity consumption in HIS.
References
FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO. DEFICIT HABITACIONAL NO BRASIL – 2016–2019. Belo Horizonte: Fundação João Pinheiro, 2021.
BERLEZE, A., SILVOSO, M. Avaliação da satisfação do usuário do PMCMV sob o enfoque do conforto ambiental. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 17., 2018, Foz do Iguaçu. Anais. Porto Alegre: ANTAC, 2018.
LIMA, Marcos Vinícius de; SILVA, Thaísa Leal da RIBEIRO, Lauro André. Balanço Energético Nulo em Habitação de Interesse Social: Estudo de Caso no Sul do Brasil. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 18., 2020, Porto Alegre. Anais. Porto Alegre: ANTAC, 2020.
LEITZKE, R. K.; CUNHA, E. G.; MACIEL, T. S.; DEMBINSKI, F. M. D.; PRESTES, I. B. Algoritmo para análise evolutiva multiobjetivo em simulações termoenergéticas. Gestão e Tecnologia de Projetos, São Carlos, v.16, n.1, p.24-42, jan.2021. http://dx.doi.org/10.116/gtp.v16i1.164048
CARVALHO, M. T. M.; SPOSTO, R. M. Metodologia para avaliação da sustentabilidade de habitações de interesse social com foco no projeto. Ambiente Construído, v. 12, n. 1, p. 207–225, Mar. 2012. DOI: https://doi.org/10.1590/S1678- 86212012000100014. Disponível em. Acesso em: 15 jun. 2019.
CORREIA, L. A.; ROMERO, ROMERO, M. A. B. Conforto Ambiental e suas relações subjetivas: análise ambiental integrada na Habitação de Interesse Social. In: 1° Simpósio Brasileiro De Qualidade Do Projeto No Ambiente Construído, Rio de Janeiro, 2011. Anais. Programa de Pós-Graduação em Arquitetura da UFRJ, PROARQ, 2011. p. 265–276.
MORAIS, J. M. S. C.; LABAKI, L. C. CFD como ferramenta para simular ventilação natural interna por ação dos ventos: estudos de caso em tipologias verticais do “Programa Minha Casa, Minha Vida”. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 17, n. 1, p. 223-244, jan./mar. 2017.
MORAGA, G. L. Avaliação do Ciclo de Vida e simulação termoenergética em unidade habitacional unifamiliar do Programa Minha Casa Minha Vida. Porto Alegre, 2017. 161 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil). Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2017.
BRE, F. et al. building design optimisation using sensitivity analysis and genetic algorithm. Energy and Buildings, v. 133, p. 853–866, 2016.
BEN 2019 — BALANÇO ENERGÉTICO NACIONAL. DISPONÍVEL EM: < https://www.epe.gov.br/pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/balanco-energetico-nacional-2023> Acesso em 15 de abril de 2024.
VOSS, K. and MUSALL, E. Net Zero Energy Buildings: International projects of carbono neutrality in buildings. Editora Green Books: Munique, 2013.
COELHO, Fabrízia Lelis Naime de Almeida. O incentivo à moradia ambientalmente correta: o uso da energia renovável. Revista de Direito Econômico e Socioambiental, [S.L.], v. 5, n. 1, p. 180, 1 jan. 2014. Pontificia Universidade Catolica do Parana - PUCPR. http://dx.doi.org/10.7213/rev.dir.econ.socioambienta.05.001.ao09.
MOGAWER, T.; SOUZA, T. M. de. Sistema solar de aquecimento de água para residências populares. 2014. Disponível em. Acesso em: 28 set. 2014.
VIALLI, A. Casa popular estimula indústria solar no Brasil. 2012. Disponível em. Acesso em: 22 out. 2014.
GIGLIO, T.; SANTOS, V.; LAMBERTS, R. Analyzing the impact of small solar water heating sytems on peak demand and on emissions in the Brazilian context. Renewable Energy, v. 133, p. 1404-1413, 2019.
BARZAN NETO, A. Análise da eficiência energética de uma edificação residencial através da nova proposta brasileira de etiquetagem de edificações. Florianópolis, 2018. 64 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) — Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2018.
DALFOVO, Wylmor Constantino Tives et al. A Viabilidade Econômica da implantação de Energia Solar Fotovoltaica para a redução dos custos com energia elétrica das famílias com diferentes níveis de renda: uma análise para a região norte de mato grosso. Sociedade, Contabilidade e Gestão, [S.L.], v. 14, n. 3, p. 118-143, 12 ago. 2019. Universidade Federal do Rio de Janeiro. http://dx.doi.org/10.21446/scg_ufrj.v0i0.23111.
KEMERICH, P. DA C. et al. Paradigmas da energia solar no Brasil e no mundo. Electronic Journal of Management, Education and Environmental Technology (REGET), v. 20, n. 1, p. 241–247, 2016.
MEDEIROS, L. A. DE; VILLALVA, M. G.; SIQUEIRA, T. G. DE. Technical and economic feasibility analysis for solar photovoltaic generation plants. In: Simposio Brasileiro De Sistemas Eletricos (SBSE), 7.; 2018, Niteroi, Anais... Niteroi: IEEE, 2018.
MCNEEL. Rhinoceros. Disponível em: https://www.rhino3d.com/download/. Acesso em: 07 abr. 2024.
ROUDSARI, M. S. et al. Ladybug Tools. 2017. Disponível em: <https://www.ladybug.tools/index.html>. Acesso em: 07 abr. 2024.
MINISTÉRIO DO DESENVOLVIMENTO REGIONAL. Programa Minha Casa Minha Vida – Contratações Brasil (2009 – 2019). Disponível em: http://sishab.cidades.gov.br/novo_executivo/filtro. Acesso em: 02 abr. 2024.
EUROPE, McNeel (org.). Incident Radiation. 2023. McNeel Europe. Disponível em: https://docs.ladybug.tools/ladybug-primer/components/3_analyzegeometry/incident_radiation. Acesso em: 01 jun. 2023.
MOURA, Jéssica Morais de. O Programa Minha Casa, Minha Vida na Região Metropolitana de Natal: uma análise espacial dos padrões de segregação e desterritorialização. Urbe - Revista Brasileira de Gestão Urbana, [S.L.], v. 6, n. 583, p. 339, 2014. Pontificia Universidade Catolica do Parana - PUCPR. http://dx.doi.org/10.7213/urbe.06.003.ac05.
ROLNIK, Raquel et al. O Programa Minha Casa Minha Vida nas regiões metropolitanas de São Paulo e Campinas: aspectos socioespaciais e segregação. Cadernos Metrópole, [S.L.], v. 17, n. 33, p. 127-154, maio 2015. FapUNIFESP (SciELO). http://dx.doi.org/10.1590/2236-9996.2015-3306.
SENADO FEDERAL. LEI NO 10.257, DE 10 DE JULHO DE 2001: Estatuto da Cidade. Brasília: Sub-secretaria de Edições Técnicas, 2001. 101 p.
TOMASETTI, Thornton (org.). CORE STUDIO. 2019. Thornton Tomasetti. Disponível em: https://www.thorntontomasetti.com/core-studio. Acesso em: 02 abr. 2024.
BAVARESCO, Mateus V et al. Aspectos impactantes no desempenho energético de habitações de interesse social brasileiras: revisão de literatura. Ambiente Construído, v. 21, n. 1, p. 263-292, jan. 2021. FapUNIFESP (SciELO). http://dx.doi.org/10.1590/s1678-86212021000100505.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220: desempenho térmico de edificações. Rio de Janeiro, 2005.
