Avaliação do sistema de "wood frame" para habitação de interesse social considerando o desempenho térmico, energético, e emissão de carbono via otimização multiobjetivo
Keywords:
habitação de interesse social, simulação computacional de edificações, otimização multiobjetivoAbstract
Este trabalho buscou avaliar o potencial da utilização do sistema de wood frame em habitações de interesse social (HIS) localizadas em Curitiba, Brasília e Rio de Janeiro, em termos de desempenho térmico, energético e emissão de carbono. O estudo foi composto de três principais etapas: 1) Análise paramétrica para identificar o desempenho dos principais sistemas construtivos utilizados em HIS e compará-los com o sistema de wood frame; 2) Otimização multiobjetivo de uma HIS com o sistema de wood frame; 3) Comparação dos resultados para avaliar as soluções construtivas consideradas. As simulações computacionais foram realizadas utilizando o EnergyPlus acoplado com as ferramentas de parametrização e otimização jEPlus e jEPlus+EA, enquanto a emissão de carbono foi estimada com base no banco de dados Sidac e Ecoinvent v3.8. As otimizações multiobjetivo foram baseadas no Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) com objetivo de minimizar as horas de desconforto e a demanda de energia do sistema de ar-condicionado, simultaneamente. Durante a otimização, as variáveis de projeto consideradas foram a orientação, espessura e tipo de isolamento térmico, tipo de telhado, forro e vidro. Com base nos resultados, o sistema de wood frame destacou-se como escolha mais promissora para o estudo de caso tanto do ponto de vista térmico e energético quanto do ponto de vista de emissão de carbono.
References
ABNT - Associação Brasileira De Normas Técnicas. (2005). NBR 15220 – Desempenho térmico de edificações. Rio de Janeiro, Brazil.
ASHRAE. American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc. ANSI/ASHRAE Standard 55. (2010). Thermal Environmental Conditions for Human OccupancyASHRAE STANDARD - Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy. Atlanta, GA. Disponível em: <https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/0140700779901142>.
Clemente, B. M. (2019). Avaliação de desempenho térmico de edificação em wood frame no Brasil. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) Faculdade de Engenharia, Universidade Federal de Ouro Preto. Minas Gerais, Brasil.
Ecoinvent. Environmental data worldwide - Ecoinvent database. Disponível em: <https://ecoinvent.org/>. Acesso em: 4 set. 2023.
Fundação João Pinheiro. (2019). Deficit Habitacional E Inadequação De Moradias no Brasil: Principais Resultados parao Período de 2016 a 2019. Disponível em: < https://fjp.mg.gov.br/deficit-habitacional-no-brasil/>. Acesso em: 4 set. 2023.
HEHL, Ranier.; ANGELIL, Marc. (2014). Minha casa - nossa cidade: innovating mass housing for social change in Brazil. São Paulo. Ruby Press.
INMETRO - Instituto Nacional De Metrologia. (2012). O Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de
Edificações Residenciais - RTQ. Disponível em: <http://www.inmetro.gov.br/ legislacao/rtac/pdf/RTAC001788.pdf>. Acesso em: 4 set. 2023.
Machairas, V.; Tsangrassoulis, A.; Axarli, K. (2014). Algorithms for optimization of building design: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 31, n. 1364, p. 101–112. DOI: 10.1016/j.rser.2013.11.036.
Mendon, V.; Hart, R.; Vangeem, M. (2017). Evaluating the Thermal Performance of Mass Walls Compared to Wood-Framed and Steel- Framed Walls in Residential Buildings using EnergyPlus. Pacific Northwest National Laboratory, Richland Washington, USA Self-employed, Mount Prospect, Illinois, USA. p. 2599–2608.
Sharif, S. A.; Hammad, A. (2019). Developing surrogate ANN for selecting near-optimal building energy renovation methods considering energy consumption, LCC and LCA. Journal of Building Engineering, v. 25, p. 100790. DOI: 0.1016/j.jobe.2019.100790.
Sidac. Brazilian Construction Environmental Performance Information System - Sidac. Disponível em: <https://sidac.org.br/>. Acesso em: 4 set. 2023.
Solgi, E. et al. (2019). A parametric study of phase change material characteristics when coupled with thermal insulation for different Australian climatic zones. Building and Environment, v. 163, n. June, p. 106317. 2019. DOI: 10.1016/j.buildenv.2019.106317.
