dc.creator | Maciel, Thalita dos Santos | |
dc.date.accessioned | 2022-06-06T17:58:49Z | |
dc.date.available | 2022-06-06 | |
dc.date.available | 2022-06-06T17:58:49Z | |
dc.date.issued | 2021-12-06 | |
dc.identifier.citation | MACIEL, Thalita dos Santos. Otimização multiobjetivo na análise de desempenho energético de uma edificação escolar. 2021. 161f. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) - Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Faculdade de Arquitetura, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2021. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8474 | |
dc.description.abstract | The global demand in the final consumption of electricity has been growing 1% every
year, and in Brazil this perspective is no different. Currently, the construction sector is
one of the largest consumers of existing natural resources and buildings use about
50% of the energy produced in the country. In this scenario, buildings can be
considered key pieces in the elaboration of strategies to mitigate greater environmental
impacts, and their energy efficiency can be achieved through an appropriate
architectural design. The analysis performed through the method of computer
simulation represents a great advance, however, the multidisciplinarity of the themes
related to building design presents problems that require several goals to be achieved
at the same time, thus enabling the use of evolutionary methods. This study uses the
multiobjective optimization tool as an aid to decision-making of design parameters for
the optimization of a school building with a Proinfância standard design that must be
adequate to the context of ZBs 1, 2 and 3. The choice of the object of study was based
on the Brazilian tendency of standardization of public institutions projects and on the
potential for improvement of the thermoenergetic performance pointed out by the
literature. The methodology was divided into four steps: literature review, definition of
the object of study, optimization process and analysis of results. The multiobjective
optimization was carried out with the association of EnergyPlus software with the
NSGA-II algorithm and the Intensity of Electric Energy Use (IUE) for heating and
cooling were defined as objective functions. Five formal set derived from the initial
architectural solution were analyzed, where the parameters varied were the thickness
of the thermal insulation of the external walls, roof and floor, the solar absorptance of
the external walls and roof, and the solar orientation. In total, about 750,000
simulations were performed, and the results indicated that the use of evolutionary
algorithms as optimization tools contributes significantly to the design of efficient
buildings. When optimized, all formal organizations presented above-average results
results, and, the optimized standard typology was the most efficient for the context
analyzed, where the final consumption of the building represents a reduction of 80%
in relation to the initial consumption of the standard project with the characteristics
stipulated by the FNDE. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Sem bolsa | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
dc.subject | Eficiência energética | pt_BR |
dc.subject | Simulação computacional | pt_BR |
dc.subject | Otimização baseada em simulação | pt_BR |
dc.subject | Otimização multiobjetivo | pt_BR |
dc.subject | Energy efficiency | pt_BR |
dc.subject | Computational simulation | pt_BR |
dc.subject | Simulation-based optimization | pt_BR |
dc.subject | Multi-objective optimization | pt_BR |
dc.title | Otimização multiobjetivo na análise de desempenho energético de uma edificação escolar. | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorID | | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/7194640168390024 | pt_BR |
dc.contributor.advisorID | | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/0959256350186452 | pt_BR |
dc.description.resumo | A demanda global no consumo final de energia elétrica vem crescendo 1% a cada ano
e, no Brasil, essa perspectiva não é diferente. Atualmente, o setor da construção civil
é um dos que mais consome recursos naturais existentes e as edificações utilizam
cerca de 50% da energia que é produzida no país. Nesse cenário, os edifícios podem
ser considerados peças-chave para elaboração de estratégias de mitigação de
maiores impactos ambientais, sendo que sua eficiência energética pode ser alcançada
através de um apropriado projeto arquitetônico. A análise realizada através do método
de simulação computacional representa um grande avanço. No entanto, a
multidisciplinaridade dos temas vinculados ao projeto de edificações apresenta
problemas que necessitam que vários objetivos sejam alcançados ao mesmo tempo,
possibilitando a utilização de métodos evolutivos. Este estudo utiliza a ferramenta de
otimização multiobjetivo como auxílio à tomada de decisão de parâmetros projetuais
para otimização de um edifício escolar com projeto-padrão Proinfância que deve ser
adequado ao contexto das ZBs 1, 2 e 3. A escolha do objeto de estudo baseou-se na
tendência brasileira de padronização dos projetos de instituições públicas e no
potencial de melhoria do desempenho termoenergético apontado pela literatura. A
metodologia foi dividida em 4 etapas: revisão de literatura, definição do objeto de
estudo, processo de otimização e análise de resultados. A otimização multiobjetivo foi
realizada com a associação do software EnergyPlus ao algoritmo NSGA-II e foram
definidas como funções-objetivo a Intensidade do Uso de Energia elétrica (IUE) para
aquecimento e refrigeração. Foram analisadas 5 organizações formais derivadas da
solução arquitetônica inicial, onde os parâmetros variados foram a espessura do
isolamento térmico das paredes externas, da cobertura e do piso, a absortância solar
das paredes externas e da cobertura e a orientação solar. Ao total, foram realizadas
cerca de 750.000 simulações e os resultados indicaram que a utilização de algoritmos
evolutivos como ferramentas de otimização contribui de forma relevante na concepção
de edificações eficientes. Quando otimizadas, todas as organizações formais
apresentaram bons resultados, no entanto, a tipologia padrão otimizada foi a mais
eficiente para o contexto analisado, onde o consumo final da edificação representa
uma redução de 80% em relação ao consumo inicial do projeto-padrão com as
características estipuladas pelo FNDE. | pt_BR |
dc.publisher.department | Faculdade de Arquitetura e Urbanismo | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::ARQUITETURA E URBANISMO | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Cunha, Eduardo Grala da | |