Otimização termoenergética de uma edificação escolar: discussão sobre o desempenho de quatro algoritmos evolutivos multiobjetivo

Thalita dos Santos Maciel; Rodrigo Karini Leitzke; Carolina de Mesquita Duarte; Fábio Kellermann Schramm; Eduardo Grala da Cunha

Otimização termoenergética de uma edificação escolar: discussão sobre o desempenho de quatro algoritmos evolutivos multiobjetivo

Autores

Thalita dos Santos Maciel Universidade Federal de Pelotas https://orcid.org/0000-0002-2099-2145
Rodrigo Karini Leitzke Universidade Federal de Pelotas https://orcid.org/0000-0002-6752-1025
Carolina de Mesquita Duarte Universidade Federal de Pelotas https://orcid.org/0000-0001-6809-5323
Fábio Kellermann Schramm Universidade Federal de Pelotas https://orcid.org/0000-0003-2610-1187
Eduardo Grala da Cunha Universidade Federal de Pelotas https://orcid.org/0000-0002-6112-7561

Palavras-chave:

Ambiente Construído, Eficiência Energética, Inteligência Artificial,

Resumo

O baixo desempenho termoenergético das edificações resultou em uma progressão no consumo final de energia elétrica pelos setores da construção civil. A demanda por climatização artificial contribui significativamente para esse crescimento e pode estar diretamente relacionada a um inadequado planejamento arquitetônico. Através de uma estratégia de otimização multiobjetivo é possível identificar parâmetros de melhoria do desempenho desses edifícios mediante dois ou mais objetivos. Este estudo discute o desempenho de quatro algoritmos de otimização multiobjetivo aplicados a um projeto-padrão Proinfância tipo 2, implantado na zona bioclimática 2. Foram definidas como funções-objetivo a intensidade do uso de energia elétrica (IUE) para aquecimento e resfriamento e foram alteradas cinco variáveis: a espessura do isolamento térmico das paredes externas e do piso, a absortância solar das paredes externas e da cobertura, e a orientação solar. O algoritmo SPEA2 apresentou o melhor desempenho, alcançando uma solução capaz de reduzir aproximadamente 92% de IUE por aquecimento e 52% por resfriamento, em relação ao consumo do caso base.

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Biografia do Autor

Thalita dos Santos Maciel, Universidade Federal de Pelotas

Arquiteta e Urbanista pela Universidade Federal de Pelotas (2018). Mestranda no Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo (PROGRAU/UFPel), na linha de pesquisa de Conforto e Sustentabilidade do Ambiente Construído, com bolsa de fomento à pesquisa CAPES. Atuou durante dois anos como bolsista de iniciação científica pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul (FAPERGS) no Laboratório de Conforto e Eficiência Energética (LABCEE). Atualmente é colaboradora nos grupos de pesquisa Tecnologia e Gestão do Ambiente Construído (UFPEL) e Qualidade do Lugar e Paisagem (UFRJ). Possui experiência em Simulações Computacionais de Conforto e Eficiência Energética através do uso de ferramentas de Inteligência Artificial.

Rodrigo Karini Leitzke, Universidade Federal de Pelotas

Mestrando no Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo (PROGRAU/UFPel), é Bacharel em Ciência da Computação pela Universidade Federal de Pelotas, atuou durante três anos como bolsista de iniciação científica (CNPq) no Laboratório de Conforto e Eficiência Energética (LABCEE). Atualmente, colabora nos grupos de pesquisa Qualidade do Lugar e Paisagem da UFRJ e Tecnologia e gestão do ambiente construído da UFPel, em trabalhos com a temática do conforto térmico, eficiência energética e soluções computacionais para parametrizar e automatizar o processo de simulação termoenergética a partir do uso de ferramentas de Inteligência Artificial e análise de dados.

Carolina de Mesquita Duarte, Universidade Federal de Pelotas

Arquiteta e Urbanista pela Universidade Federal de Pelotas (2019) e atualmente é aluna especial no Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo (PROGRAU/UFPel). É colaboradora no grupo de pesquisa Tecnologia e Gestão do Ambiente Construído (UFPEL).

Fábio Kellermann Schramm, Universidade Federal de Pelotas

Possui graduação em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Pelotas (1994), especialização em Gestão Empresarial pela Fundação Universidade do Rio Grande (2000), mestrado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2004) e doutorado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2009). Atualmente é professor adjunto da Universidade Federal de Pelotas (UFPel), atuando como docente nos cursos de graduação em Administração, na área de Administração da Produção e Operações, e Arquitetura e Urbanismo, na área de Gestão da Construção, além de docente e pesquisador no Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo (PROGRAU) da mesma Universidade. Seus temas de interesse são: construção enxuta, projeto e gestão de sistemas de produção na construção, gestão do processo de desenvolvimento de produtos na construção, gestão de facilities e simulação de eventos discretos.

Eduardo Grala da Cunha, Universidade Federal de Pelotas

Professor Associado da Universidade Federal de Pelotas, Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, PROGRAU. Ex Coordenador do Curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de Passo Fundo, UPF. Ex Vice-Diretor e docente da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, FAURB/UFPel. Graduado em Arquitetura e Urbanismo (1994), Especialização (1995), Mestre (1999), Doutor (2005) em Arquitetura pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul, UFRGS. Pós-Doutorado (2008) pela Universidade de Kassel, Alemanha. Consultor ad hoc do CNPq, da CAPES, da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Alagoas, Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco. Membro de comite de assessoramento do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia. É revisor dos periódicos Arquitextos, PARC, Revista Brasileira de Ciências Ambientais, Ambiente Construído, Revista Tecnologia e Sociedade, Journal of Civil Engineering and Architecture, Building Research and Information, Oculum Ensaios e Revista de Arquitetura da IMED. Líder do Grupo de Pesquisa Tecnologia e Gestão do Ambiente Construído, PROGRAU/LABCEE, atuando principalmente nos seguintes temas: desempenho térmico e eficiência energética. Bolsista Produtividade CNPq Nível 2.

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Publicado

09.08.2021

Como Citar

MACIEL, Thalita dos Santos; LEITZKE, Rodrigo Karini; DUARTE, Carolina de Mesquita; SCHRAMM, Fábio Kellermann; CUNHA, Eduardo Grala da. Otimização termoenergética de uma edificação escolar: discussão sobre o desempenho de quatro algoritmos evolutivos multiobjetivo. Ambiente Construído, [S. l.], v. 21, n. 4, p. 221–246, 2021. Disponível em: https://seer.ufrgs.br/index.php/ambienteconstruido/article/view/109133. Acesso em: 18 set. 2026.

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Edição

v. 21 n. 4 (2021)

Seção

Artigos

Licença

Direitos Autorais

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