O potencial das redes neurais artificiais como suporte para o desenvolvimento de índices de sustentabilidade para edifícios habitacionais (ISE-H)
| Ano de defesa: | 2021 |
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| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil UTFPR |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30411 |
Resumo: | The construction industry, by moving a vast production chain, contributes with several and high levels of impact. If, on the one hand, it generates employment, income, taxes, wealth and well-being, on the other hand, it uses natural resources intensely and harmfully, generates a lot of waste and still represents a high risk to the lives of workers. The concept of sustainability has changed the way of planning, designing, building, operating, maintaining buildings and even deconstructing and disposing of waste. From this context, the challenge to measure the effects of this new thinking and acting arises. But, until then, the most recognized methods of analyzing sustainability in civil construction, among them: BREEAM, LEED, DGNB, AQUA-HQE and CASA AZUL+CAIXA, focus on the attribution of points and credits for the implementation of guidelines, strategies and systems, solutions, finally, mainly focused on environmental aspects, not always objectively evaluating the results obtained or the impacts generated, including in the social and economic dimensions. It was found that a more complete, reliable and objective analysis involves a significant number of variables to be aggregated, requiring a tool capable of dealing with this complexity. Thus, the general objective of this work was to analyze the potential of Artificial Neural Networks (ANNs) as a form of support for obtaining Sustainability Indexes for Housing Buildings (SIB-H), based on a balanced set of environmental, social and economic indicators.The Systematic Literature Review (SRL) was used as a research method, complemented by the Narrative Literature Review (NRL), from which 75 indicators and 25 suggestions for indicators were obtained in view of various aspects, such as: emphasis, dimension of sustainability, type of variable, impacts and types of damage, as well as the scope of these damages in geographic and temporal terms. ANN simulations were performed with the support of IBM’s SPSS v23 software, adopting the R8-N Standard Project as a Reference Building, according to ABNT NBR 12721:2006, used to obtain the Basic Unit Cost (BUC/m2) of the buildings. Artificial Neural Networks proved to be a very viable alternative, with strong potential to aggregate a large number of variables (indicators) and generate indices that reveal the distance for better, in relation to the conventional way of construction, expressing different levels of sustainability of the buildings constructed in Brazil. |
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O potencial das redes neurais artificiais como suporte para o desenvolvimento de índices de sustentabilidade para edifícios habitacionais (ISE-H)The potential of artificial neural networks as support for the development of the sustainability indices for housing buildings (SIB-H)Redes neurais (Computação)Construção sustentável - AvaliaçãoSustentabilidadeIndicadores ambientaisDesenvolvimento sustentávelEdifícios sustentáveisImpacto ambiental - AvaliaçãoNeural networks (Computer science)Sustainable construction - EvaluationSustainabilityEnvironmental indicatorsSustainable developmentSustainable buildingsEnvironmental impact analysisCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVILEngenharia CivilThe construction industry, by moving a vast production chain, contributes with several and high levels of impact. If, on the one hand, it generates employment, income, taxes, wealth and well-being, on the other hand, it uses natural resources intensely and harmfully, generates a lot of waste and still represents a high risk to the lives of workers. The concept of sustainability has changed the way of planning, designing, building, operating, maintaining buildings and even deconstructing and disposing of waste. From this context, the challenge to measure the effects of this new thinking and acting arises. But, until then, the most recognized methods of analyzing sustainability in civil construction, among them: BREEAM, LEED, DGNB, AQUA-HQE and CASA AZUL+CAIXA, focus on the attribution of points and credits for the implementation of guidelines, strategies and systems, solutions, finally, mainly focused on environmental aspects, not always objectively evaluating the results obtained or the impacts generated, including in the social and economic dimensions. It was found that a more complete, reliable and objective analysis involves a significant number of variables to be aggregated, requiring a tool capable of dealing with this complexity. Thus, the general objective of this work was to analyze the potential of Artificial Neural Networks (ANNs) as a form of support for obtaining Sustainability Indexes for Housing Buildings (SIB-H), based on a balanced set of environmental, social and economic indicators.The Systematic Literature Review (SRL) was used as a research method, complemented by the Narrative Literature Review (NRL), from which 75 indicators and 25 suggestions for indicators were obtained in view of various aspects, such as: emphasis, dimension of sustainability, type of variable, impacts and types of damage, as well as the scope of these damages in geographic and temporal terms. ANN simulations were performed with the support of IBM’s SPSS v23 software, adopting the R8-N Standard Project as a Reference Building, according to ABNT NBR 12721:2006, used to obtain the Basic Unit Cost (BUC/m2) of the buildings. Artificial Neural Networks proved to be a very viable alternative, with strong potential to aggregate a large number of variables (indicators) and generate indices that reveal the distance for better, in relation to the conventional way of construction, expressing different levels of sustainability of the buildings constructed in Brazil.A indústria da construção civil, por movimentar uma vasta cadeia produtiva, contribui com diversos e elevados níveis de impacto. Se por um lado, gera emprego, renda, impostos, riqueza e bem-estar, por outro usa intensa e deleteriamente recursos naturais, gera muitos resíduos e ainda representa alto risco à vida dos trabalhadores. O conceito de sustentabilidade tem mudado o modo de planejar, projetar, construir, operar, manter os edifícios e até desconstruir e destinar seus resíduos. Surge deste contexto o desafio de se medir os efeitos desse novo pensar e agir. Mas, até então, os métodos de análise da sustentabilidade na construção civil mais reconhecidos, dentre eles: BREEAM, LEED, DGNB, AQUA-HQE e CASA AZUL+CAIXA, se concentram na atribuição de pontos e créditos pela implantação de diretrizes, estratégias e sistemas, soluções, enfim, voltadas majoritariamente aos aspectos ambientais, nem sempre avaliando objetivamente os resultados obtidos ou os impactos gerados, inclusive nas dimensões social e econômica. Verificou-se que uma análise mais completa, confiável e objetiva envolve uma quantidade significativa de variáveis a serem agregadas requerendo uma ferramenta capaz de lidar com essa complexidade. Assim, o objetivo geral deste trabalho foi analisar o potencial das Redes Neurais Artificiais (RNAs) como forma de suporte para obtenção de Índices de Sustentabilidade para Edifícios Habitacionais (ISE-H), partindo de um conjunto equilibrado de indicadores ambientais, sociais e econômicos. Utilizou-se como método de pesquisa a Revisão Sistemática da Literatura (RSL), complementada pela Revisão Narrativa da Literatura (RNL), de onde foram obtidos 75 indicadores e 25 sugestões de indicadores tendo em vista diversos aspectos, tais como: ênfase, dimensão da sustentabilidade, tipo de variável, impactos e tipos de danos, bem como o alcance destes danos em termos geográficos e temporais. Foram feitas simulações das RNAs com o apoio do software SPSS v23 da IBM, adotando-se como Edifício de Referência o Projeto Padrão R8-N, conforme a ABNT NBR 12721:2006, utilizado para obtenção do Custo Unitário Básico (CUB/m2) das construções. As Redes Neurais Artificiais se mostraram como alternativa muito viável, com forte potencial para agregar grande quantidade de variáveis (indicadores) e gerar índices que revelam a distância para melhor, em relação ao modo convencional de construção, expressando diferentes níveis de sustentabilidade dos edifícios construídos no Brasil.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUTFPRRomano, Cezar Augustohttps://orcid.org/0000-0001-5479-3921http://lattes.cnpq.br/9050177850757366Santos, Adriana de Paula Lacerdahttps://orcid.org/0000-0001-7240-1143http://lattes.cnpq.br/3793685880483910Iarozinski Neto, Alfredohttps://orcid.org/0000-0002-3160-5251http://lattes.cnpq.br/3531342149752867Romano, Cezar Augustohttps://orcid.org/0000-0001-5479-3921http://lattes.cnpq.br/9050177850757366Santos, Eduardo Alves Portelahttp://lattes.cnpq.br/8664385553515842Krüger, Eduardo Leitehttps://orcid.org/0000-0003-2895-5530http://lattes.cnpq.br/3128835556092119Costa, Carlos Alberto da2023-01-23T19:03:38Z2023-01-23T19:03:38Z2021-02-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfCOSTA, Carlos Alberto da. O potencial das redes neurais artificiais como suporte para o desenvolvimento de índices de sustentabilidade para edifícios habitacionais (ISE-H). 2021. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30411porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2023-01-24T06:06:46Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/30411Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2023-01-24T06:06:46Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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The construction industry, by moving a vast production chain, contributes with several and high levels of impact. If, on the one hand, it generates employment, income, taxes, wealth and well-being, on the other hand, it uses natural resources intensely and harmfully, generates a lot of waste and still represents a high risk to the lives of workers. The concept of sustainability has changed the way of planning, designing, building, operating, maintaining buildings and even deconstructing and disposing of waste. From this context, the challenge to measure the effects of this new thinking and acting arises. But, until then, the most recognized methods of analyzing sustainability in civil construction, among them: BREEAM, LEED, DGNB, AQUA-HQE and CASA AZUL+CAIXA, focus on the attribution of points and credits for the implementation of guidelines, strategies and systems, solutions, finally, mainly focused on environmental aspects, not always objectively evaluating the results obtained or the impacts generated, including in the social and economic dimensions. It was found that a more complete, reliable and objective analysis involves a significant number of variables to be aggregated, requiring a tool capable of dealing with this complexity. Thus, the general objective of this work was to analyze the potential of Artificial Neural Networks (ANNs) as a form of support for obtaining Sustainability Indexes for Housing Buildings (SIB-H), based on a balanced set of environmental, social and economic indicators.The Systematic Literature Review (SRL) was used as a research method, complemented by the Narrative Literature Review (NRL), from which 75 indicators and 25 suggestions for indicators were obtained in view of various aspects, such as: emphasis, dimension of sustainability, type of variable, impacts and types of damage, as well as the scope of these damages in geographic and temporal terms. ANN simulations were performed with the support of IBM’s SPSS v23 software, adopting the R8-N Standard Project as a Reference Building, according to ABNT NBR 12721:2006, used to obtain the Basic Unit Cost (BUC/m2) of the buildings. Artificial Neural Networks proved to be a very viable alternative, with strong potential to aggregate a large number of variables (indicators) and generate indices that reveal the distance for better, in relation to the conventional way of construction, expressing different levels of sustainability of the buildings constructed in Brazil. |
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