Simulação paramétrica e otimização evolutiva aplicadas ao desempenho térmico e energético de ambientes escolares em clima quente e úmido

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Martins, Lúcia Helena Aires
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Desempenho térmico e energético; Simulação computacional; Análise de sensibilidade; Otimização; Sala de aula; Conforto térmico; Consumo de energia; Simulação por computador; Thermal and energy performance; Computational simulation; Sensitivity analysis; Optimization; Classroom
• Link de acesso: https://app.uff.br/riuff/handle/1/40744

A crescente preocupação com a escassez dos recursos naturais, associada ao aumento expressivo do consumo de energia nas edificações, tem impulsionado o desenvolvimento de pesquisas voltadas à adoção de soluções arquitetônicas mais eficientes e sustentáveis. No contexto das edificações escolares, essa questão se torna ainda mais relevante, considerando-se a necessidade de garantir ambientes que proporcionem conforto térmico e qualidade ambiental para seus usuários, especialmente em regiões de clima quente e úmido, como o município de Estância, no estado de Sergipe. Diante desse cenário, esta pesquisa teve como objetivo analisar o desempenho térmico e energético de salas de aula com o auxílio de métodos paramétricos e de otimização evolutiva, visando propor recomendações de projeto que promovam a melhoria do desempenho térmico e energético de salas de aula. O estudo foi desenvolvido a partir da análise de um bloco de salas de aula de uma instituição de ensino federal, adotando-se como referência as características construtivas e climáticas locais. Foram avaliadas a influência e a sensibilidade de diferentes parâmetros de projeto, tais como: orientação solar, tipologia de cobertura, percentual de abertura na fachada, tipos de vidro, estratégias de sombreamento e variações de paredes, sobre o conforto térmico dos ambientes e a demanda energética para condicionamento artificial. A metodologia adotada integrou análises de desempenho térmico e energético, utilizando indicadores como o percentual de horas em conforto térmico (POC), a temperatura operativa e a consumo de energia para resfriamento. As simulações foram realizadas no programa DesignBuilder e realizadas em 4 etapas: simulação anual da situação atual, parametrização, análise de sensibilidade e otimização mono e multiobjetivo. Os resultados da otimização apresentaram melhorias significativas nas horas em conforto térmico, chegando até ao aumento de 28,53% do POC em relação a situação atual. Do ponto de vista energético, as soluções otimizadas apresentaram diminuição significativa no consumo de energia com refrigeração, chegando a uma redução de 17%. Dessa forma, os resultados permitiram identificar as combinações de variáveis de projeto mais eficazes na redução do desconforto térmico e na minimização da demanda energética, contribuindo, assim, para a formulação de recomendações projetuais aplicáveis às edificações escolares situadas em regiões de clima quente e úmido.