A melhoria do desempenho térmico e energético das edificações foi o mote central da tese de Doutorado do professor Arthur Santos Silva, da Faculdade de Engenharias, Arquitetura e Urbanismo e Geografia (FAENG) da UFMS, premiada com o primeiro lugar no Prêmio CAPES de Tese 2017, na área de Engenharias I.
Outorgado anualmente às melhores teses de Doutorado aprovadas nos cursos de Pós-Graduação, reconhecidos no Sistema Nacional de Pós-Graduação, o Prêmio CAPES de Tese 2017 premia em 49 áreas de conhecimento considerando originalidade do trabalho; relevância para o desenvolvimento científico, tecnológico, cultural, social e de inovação e valor agregado pelo sistema educacional ao candidato.
O professor explica que a tese, intitulada “Desenvolvimento de um método para avaliação do
desempenho térmico e energético de edificações aplicando análise de incertezas e sensibilidade”, desenvolvida sob a orientação do professor Enedir Ghisi, no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), teve duas grandes partes: “A primeira foi desenvolver o método de avaliação e, depois, aplica-lo em estudo de caso para ver os resultados. Essa avaliação implicava identificar o nível de desempenho e propor melhorias”, expõe o professor.
Para isso, o pesquisador desenvolveu um método de avaliação do desempenho térmico e energético de edificações, aplicando análise de incertezas e sensibilidade, trabalhando com critérios diversificados e diferentes fontes de incertezas.
Para a tese foi preciso somar conhecimento de engenharia civil e computação. “Fiz uma revisão sobre os métodos estatísticos e trabalhei os algoritmos para a linguagem de programação. Depois de desenvolver o método de avaliação, apliquei em um estudo de caso somente para validar o método estatístico”, explica o professor Arthur.
Entre as finalidades do método estão determinar as alternativas de desempenho para as edificações – desempenho térmico e energético; analisar incerteza desse tipo de avaliação com base em algumas fontes (algoritmo, modelagem, física e operacional) e aperfeiçoar o desempenho do modelo, tudo isso utilizando a simulação computacional.
“Para saber quão grande ou pequena são essas incertezas e quais parâmetros influenciaram cada uma delas – analise de sensibilidade – é possível determinar qual o parâmetro mais importante em cada fonte de incerteza”, completa. Ele explica que essa simulação depende de muitas considerações. “Fiz para ter certeza que o modelo escolhido era realmente o melhor, como se tivesse uma margem de erro”, explica.
Toda essa avaliação foi feita por simulação computacional por meio do programa Energy Plus, considerando tudo para analisar uma edificação: clima, geometria solar, propriedades térmicas de todos os materiais e ainda a parte mecânica e elétrica de cada equipamento.
“Nesse programa você modela uma edificação e consegue propor melhorias. Apliquei isso no estudo de caso, selecionando uma habitação de interesse social de Florianópolis. Por ser uma casa real levantamos o tipo de material utilizado, tipo de janela, cobertura, piso, entre outras referências”, diz o professor.
Diante de 20 variáveis somente na construção, foram selecionados seis modelos, alternativas de desempenho, desde o ruim até o melhor, considerando o desempenho térmico (conforto) e energético.
Para fins de simulação, o professor considerou a existência de ar condicionado nos dormitórios, de forma a saber qual seria o consumo de energia; que deveria ser bem pouco caso a edificação tivesse sido construída de forma adequada.
“Na hora de aperfeiçoar o modelo, consegui comprovar que o modelo escolhido, mesmo com as incertezas, tinha alta probabilidade de ser o melhor. Esse modelo adequado seria de uma edificação com parede dupla de tijolos com isolamento térmico; cobertura com isolamento térmico e com massa maior do que eles utilizam para dar o efeito de inércia térmica; cores claras para superfícies externas, tanto de parede como cobertura; as janelas deveriam ser um pouco maiores do que eram para promover maior ventilação quando for útil – temperatura externa inferior a interna, e também para retirar a umidade; se fossem utilizar ar condicionado as janelas e portas deveriam ter frestas menores e até sugerimos uma orientação solar adequada”, diz.
O professor destaca, por exemplo, que ao escolher cores claras se tem um custo zero de adicional para melhorar a temperatura, com impacto tremendo no conforto e no consumo de energia.
“Existem diversas maneiras de se projetar as edificações utilizando estratégias passivas, que não consomem energia, e que tentem, por exemplo, trabalhar com a geometria da edificação, os materiais, a orientação solar, tipo de janela, sombreamento, para não precisar utilizar ar condicionado ou se precisar consumir o mínimo de energia possível”, coloca.
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FONTE: UFMS
