Otimização da eficiência energética de projetos arquitetônicos via Algoritmo Evolutivo combinado ao ENERGYPLUS

Resumo

O objetivo do artigo é formular um problema de otimização que ajusta parâmetros físicos de uma habitação social a fim de minimizar consumo de energia elétrica e desconforto térmico. As variáveis de otimização utilizadas são ajuste de posição cardeal; espessuras de materiais que compõem paredes externas, cobertura e piso; absortâncias das paredes externas e cobertura; altura piso-teto e tamanho das janelas. Diferentemente de outros trabalhos, ao invés de se otimizar as transmitâncias térmicas das paredes, cobertura e piso, optou-se por diretamente atuar nas espessuras destes materiais, além de otimizar tamanho das janelas e altura piso-teto. O problema de otimização é resolvido via Algoritmos Genéticos.  A habitação analisada é de interesse social e atende condições mínimas conforme as normas brasileiras NBR 15575 e 15220 e do Programa Casa Verde Amarela do Governo Federal.   As avaliações das soluções obtidas utilizam o programa Energy Plus e a plataforma computacional Python. Os resultados foram avaliados segundo diferentes configurações de variáveis físicas de projeto: posições cardeais da habitação, espessuras de materiais que compõem paredes externas, cobertura e piso, absortância das paredes externas e cobertura, altura piso-teto e tamanho das janelas.  Esse conjunto de variáveis se mostraram coerentes a partir da exploração adequada de suas variáveis a fim de obter um projeto que universaliza o uso de técnicas simples de eficiência energética de modo sistêmico e que pode ser aplicada para qualquer tipo de habitação. Também conseguiu-se obter automação de soluções, fornecimento de uma solução ótima factível contribuindo para o aumento de eficiência energética, assim como a diminuição de consumo de energia, contribuindo assim para um projeto mais sustentável.