Decisão multicritério aplicada à otimização da envoltória de edificações residenciais de energia zero no Rio Grande do Sul
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Data
2021-08-09Autor
Lima, Selton Fernandes de Sousa 
Primeiro orientador
Santos, Joaquim Cesar Pizzutti dos
Metadata
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O projeto e construção de Edifícios de Energia Zero (Zero Energy Buildings) pode auxiliar na redução do consumo energético mundial e, consequentemente, na minimização de impactos ambientais. Para projetar uma edificação energeticamente eficiente é possível utilizar ferramentas computacionais de otimização, que irão simular conjuntos de variáveis para encontrar as melhores soluções. Diante de uma variedade de possíveis soluções, destaca-se a necessidade de utilizar uma metodologia de decisão multicritério para ordená-las. O presente estudo tem como objetivo determinar a configuração de envoltória mais adequada para a obtenção de edificações residenciais de energia zero em condições climáticas representativas do Rio Grande do Sul. Dessa forma, foi utilizado o software BEopt, versão 2.8, para a obtenção dos casos ótimos do ponto de vista do consumo energético e do custo da envoltória para as Zonas Bioclimáticas 1, 2 e 3, no Rio Grande do Sul. Então, foram determinados os sistemas fotovoltaicos necessários para compensar o consumo de energia elétrica de cada caso ótimo. A partir disso, foram determinados os custos iniciais dos casos ótimos, considerando o custo da envoltória, o custo do sistema fotovoltaico e os demais custos para a construção da edificação, obtidos por orçamentação. Além disso, foram avaliados os índices de conforto térmico adaptativo dos casos ótimos. Por fim, foram considerados quatro cenários para avaliar os casos ótimos a partir do método de decisão multicritério ELECTRE III. Cada cenário considerou um peso diferente para cada um dos critérios de avaliação (consumo de ar-condicionado, custo inicial e índice de conforto térmico), para determinar a melhor solução. Em todos os cenários, verificou-se que as melhores configurações de envoltória para as Zonas Bioclimáticas 1, 2 e 3 apresentam a fachada principal ao Sul, paredes de bloco cerâmico (14 cm) e argamassa interna e externa (2,5 cm), barreira radiante de 2 mm na cobertura, percentual de elementos transparentes de 16% e distribuição desses elementos de 30% nas fachadas frontal e posterior e 20% nas fachadas laterais. Para a ZB1, as paredes externas na cor preta e a cobertura em cores escuras, e as janelas com vidros simples de 3 mm também são indicados. Na ZB2, os resultados mostram que paredes na cor pérola, cobertura branca e a aplicação de vidros simples de 3 mm caracterizam a melhor solução. Na ZB3, recomenda-se paredes na cor pérola, cobertura branca e janelas com vidros simples de 6 mm. Além disso, foi possível ordenar os demais casos ótimos resultantes da otimização, facilitando a escolha da configuração de envoltória mais adequada diante de eventuais restrições. Assim, foi possível verificar que os resultados do processo de otimização podem ser avaliados a partir de um conjunto de critérios, auxiliando em decisões no projeto de uma edificação residencial de energia zero.
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