Otimização multiobjetivo orientada ao desempenho térmico de habitações de interesse social em sistema construtivo leve para o clima subtropical úmido
Data
2025-12-15
Autores
Zara, Rafaela Benan
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Resumo
Os sistemas construtivos leves se apresentam como uma alternativa promissora frente ao elevado impacto ambiental associado ao sistema construtivo com concreto armado e alvenaria convencional. Com menor consumo de recursos naturais e menor emissão de carbono ao longo do ciclo de vida da edificação, esses sistemas oferecem maior produtividade no canteiro de obra, racionalização dos processos e qualidade na execução. No entanto, a difusão dessa tecnologia no Brasil ainda é limitada, sobretudo quando comparada à adoção de sistemas construtivos pesados. Um dos principais obstáculos está relacionado à preocupação com o desempenho térmico, uma vez que a baixa inércia térmica característica dos sistemas leves pode resultar em maiores oscilações de temperatura no ambiente interno, especialmente em climas com elevada amplitude térmica diária. Dessa forma, torna-se necessário realizar uma análise aprofundada das diferenças no comportamento térmico das edificações leves, abrangendo diferentes composições de painéis comerciais e integrando diferentes possibilidades de aberturas, sombreamento e ventilação natural. Nesse sentido, este trabalho tem como objetivo aprimorar a envoltória de uma habitação de interesse social em wood frame, em relação ao desempenho térmico passivo, na cidade de Curitiba (zona bioclimática 1M), por meio da aplicação do algoritmo genético NSGA-II. Para tanto, foram considerados onze parâmetros de projeto relacionados às propriedades termofísicas de paredes externas, coberturas, piso, aberturas, condições de sombreamento e orientação solar; sendo as funções objetivo definidas como o indicador graus hora para aquecimento (GHA) e o indicador graus hora para resfriamento (GHR). As simulações de desempenho térmico foram realizadas por meio do EnergyPlus, associado à ferramenta de otimização jEPlus+EA. A otimização forneceu um conjunto de 119 soluções ótimas, com os menores valores dos indicadores representando uma redução de 32,2% no GHA e 93,7% no GHR comparados ao caso base. Quanto às variáveis de projeto, as que mais se destacaram foram a composição de parede com maior capacidade térmica, a composição de cobertura com menor transmitância térmica, o maior nível de isolamento térmico das paredes e coberturas, as trocas de calor do piso com o solo e a orientação solar. De modo geral, os resultados obtidos permitiram propor combinações otimizadas para a envoltória de habitações em wood frame, oferecendo subsídios importantes para a tomada de decisão de projetistas e demais profissionais da área. As soluções identificadas demonstram que, mesmo em sistemas construtivos leves, é possível alcançar melhoria no conforto térmico das habitações quando se adotam estratégias adequadas. Assim, este estudo contribui para ampliar o entendimento sobre o comportamento térmico de habitações em wood frame em clima subtropical úmido, além de reforçar o potencial da otimização multiobjetivo como ferramenta para apoiar análises de desempenho e orientar escolhas projetuais
Descrição
Palavras-chave
Algoritmos evolutivos, Eficiência energética, Simulação termoenergética - Computação, Wood frame, Conforto térmico, Desempenho térmico, Habitação de interesse social (HIS)