Design Generativo para Criação de Elementos de Controle Solar para a Arquitetura

Abstract

Arquitetos, engenheiros e projetistas podem fazer o uso de algoritmos evolutivos de otimização, em conjunto com programas de simulação computacional de eficiência energética, para a criação de ferramentas individuais de design generativo responsivo. Esse tipo de ferramenta pode ser aplicada para o estudo e otimização de elementos de controle solar, por exemplo. O objetivo da presente pesquisa foi realizar uma análise comparativa de programas e algoritmos de otimização multiobjetivo, que permitem a resolução multicritério, em conjunto com programas de simulação computacional para a verificação das condições de eficiência energética, conforto térmico e iluminação natural de diferentes tipologias de elementos de controle solar. A metodologia utilizada incluiu o uso de ferramentas, tais como, ferramentas de programação visual (Grasshopper), ferramentas CAD (Rhinoceros) e de simulação computacional de consumo energético e iluminação (EnergyPlus e Radiance), para permitir a manipulação de parâmetros de elementos de controle solar de forma generativa e responsiva, considerando a cidade de Foz do Iguaçu-PR. Os resultados demonstraram que o programa Opossum é o mais acessível em termos de configuração, o programa Wallacei X utilizado juntamente com o algoritmo NSGA-II apresentaram melhor desempenho para estudos com número de simulações reduzido, já o programa Octopus utilizado juntamente com o algoritmo SPEA-2 e Hype demonstrou estabilidade para estudos com maior quantidade de simulações, sendo o mais indicado para interoperabilidade com o EnergyPlus e Radiance. Além da avaliação dos programas, foram salientadas as tipologias e características de elementos de controle solar cujo uso, implica ao mesmo tempo, em melhores condições de conforto térmico, lumínico e eficiência energética.