Otimização lumínica e sanitária de espaços de ensino baseada em algoritmo de otimização multi-objetivo
DOI:
https://doi.org/10.11606/gtp.v17i4.196798Palavras-chave:
otimização de layout, instituições de ensino, distanciamento social, conforto lumínicoResumo
A pandemia da Covid-19 trouxe uma série de reflexões acerca das condições sanitárias dos ambientes de permanência prolongada. Escolas, escritórios, hospitais etc., tiveram que se readequar a fim não só de evitar a proliferação do vírus e de novas doenças, mas também de trazer um maior conforto e bem-estar ao usuário da edificação. O principal objetivo deste artigo é apresentar o potencial uso do algoritmo de otimização multi-objetivo para otimização do layout de espaços institucionais de ensino, considerando a incidência solar interna e o distanciamento social preconizado pela OMS. O método utilizado foi desenvolvimento experimental em seis etapas: (i) pesquisa bibliográfica; (ii) definição dos ambientes e parâmetros a serem analisados; (iii) desenvolvimento dos modelos; (iv) simulação computacional; (v) otimização multi-objetivo; e (vi) análise dos resultados. A modelagem dos ambientes e carteiras foi realizada no software Rhinoceros através do plug-in Grasshopper, as simulações de incidência solar interna foram realizadas com o Honeybee, e o algoritmo de otimização multi-objetivo foi aplicado com o Wallacei. Este estudo pode oferecer uma nova metodologia de desenvolvimento e estudo de projetos de forma mais diligente não apenas para projetos convencionais mas também em episódios de crises que implicam em respostas rápidas e seguras por parte dos projetistas.
Downloads
Referências
AMIZO, Isadora Banducci; TOSTES, Lia. Levantamento bibliográfico para adequação dos espaços universitários pós-Covid-19. In: VI Encontro da Associação Nacional de Pesquisa e Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, 30 dez. 2020. Anais... Brasília: UnB, 30 dez. 2020. Disponível em: <https://conferencias.unb.br/index.php/ENANPARQ/ViENANPARQ/paper/view/23162>. Acesso em: 11 mar. 2022.
FROTA, A. B.; SCHIFFER, S. R. Manual de conforto térmico: arquitetura, urbanismo. São Paulo: Studio Nobel, 2001.
FURLANI, Sinara; CARDOSO, Grace Tibério. Rethinking Post-Covid-19 School Design in Brazil: Adaptation Strategies for Public Schools PEE-12 FNDE. Strategic Design Research Journal, v. 14, n. 1, p. 339–350, 9 abr. 2021. DOI: https://doi.org/10.4013/sdrj.2021.141.28
GIL, A. C. Como elaborar projetos de pesquisa. 5. ed. São Paulo: Atlas, 2002. E-book
GIORDANI, Luanna Lima; RUSCHEL, Andressa Carolina. A arquitetura como ferramenta para a qualidade de vida: mudanças espaciais no cenário da pandemia (Covid-19). Revista Thêma et Scientia, v. 11, n. 2E, p. 249–280, 3 dez. 2021.
GRUNSKE, Lars. Identifying “good” architectural design alternatives with multi-objective optimization strategies. ICSE ’06, 28 maio 2006, New York, NY, USA. Anais... New York, NY, USA: Association for Computing Machinery, 28 maio 2006. p. 849–852. DOI: https://doi.org/10.1145/1134285.1134431
HAMMAMI, Omar; HOULLIER, Marc. Rationalizing approaches to multi-objective optimization in systems architecture design. IEEE INTERNATIONAL SYSTEMS CONFERENCE, mar. 2014, Ottawa, Canada. Proceedings… Ottawa, ON, Canada: 2014 IEEE International Systems Conference Proceedings, 2014, p. 407–410. DOI: 10.1109/SysCon.2014.6819289.
KOLAREVIC, Branko; MALKAWI, Ali. Performative Architecture: beyond instrumentality. New York: Spon Press, 2005.
LAMBERTS, R.; DUTRA, L.; PEREIRA, F.O.R. Eficiência energética na arquitetura. [3.ed.] Rio de Janeiro, 2014.
MARCONI, M. de A.; LAKATOS, E. M. Fundamentos de metodologia científica. 7. ed. São Paulo: Atlas, 2010. E-book.
MEC, Ministério da Educação. Protocolo de biossegurança para retorno das atividades nas Instituições Federais de Ensino. Brasília: MEC, 2020. Disponível em: https://www.gov.br/mec/pt-br/centrais-de-conteudo/publicacoes/guiasescolares/protocolo-if. Acesso em 01/09/2022 às 16:48.
OXMAN, R. A Performance-based Model in Digital Design: PERFORMATIVE—Design Beyond Aesthetic. Architectural Engineering and Design Management, v.3 ed. 3, p. 169-180, 1 jan. 2007.
PETROV, Martin; WALKER, James. Optioneering Methods for Optimization, Methods of exploring primary and secondary performance criteria in urban design. In: ECAADE 38, 1 set. 2020, Berlin. Anais... Berlin: eCAADe, 1 set. 2020. p. 29–36.
QINGSONG, Ma; FUKUDA, Hiroatsu. Parametric Office Building for Daylight and Energy Analysis in the Early Design Stages. Procedia - Social and Behavioral Sciences, Urban Planning and shan. Architectural Design for Sustainable Development (UPADSD). v. 216, p. 818–828, 6 jan. 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2015.12.079
SCHMID, Aloísio. L. A Idéia de Conforto: reflexões sobre o ambiente. 1. ed. Curitiba: Pacto Ambiental, 2005.
SHAN, Rudai. Integrating Genetic Algorithm with Rhinoceros and Grasshopper in Whole Building Energy Simulation. In: Grand Renewable Energy 2014, 27 jul. 2014, Tóquio. Proceedings... Tóquio: Japan Council for Renewable Energy, 27 jul. 2014.
SHI, Xing; YANG, Wenjie. Performance-Driven Architectural Design and Optimization Technique from a Perspective of Architects. Automation in Construction, v. 32, p. 125–135, 1 jul. 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2013.01.015
TICONA, W. G. C.; DELBEM, A. C. B. Algoritmos evolutivos para otimização multi-objetivo. Agosto de 2008. 38 f. Notas de Aula.
WORLD HEALTH ORGANIZATION [WHO]. Considerations for school-related public health measures in the context of COVID-19. Genebra: World Health Organization, 2020.
YU, Wei et al. Application of Multi-Objective Genetic Algorithm to Optimize Energy Efficiency and Thermal Comfort in Building Design. Energy and Buildings, v. 88, p. 135–143, 1 fev. 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2014.11.063
ZHANG, Anxiao et al. Optimization of Thermal and Daylight Performance of School Buildings Based on a Multi-Objective Genetic Algorithm in the Cold Climate of China. Energy and Buildings, v. 139, p. 371–384, 15 mar. 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2017.01.048
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 Natalia Nakamura Barros, Érika Mayumi Shibata

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
- Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
- Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
- Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado (Veja O Efeito do Acesso Livre).