Elementos de controle solar desenvolvidos com modelagem paramétrica e algoritmos evolutivos

Abstract

Considerando a importância do controle da radiação solar e admissão da luz natural no desempenho das edificações, os elementos de controle solar, quando corretamente aplicados, podem contribuir significativamente com o conforto e a eficiência energética no ambiente construído. Paralelamente, destaca-se na produção arquitetônica contemporânea o crescente emprego de ferramentas computacionais no suporte às decisões de projeto. Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa é analisar a admissão de radiação solar e o desempenho lumínico de elementos de controle solar desenvolvidos com modelagem paramétrica e algoritmos evolutivos. A metodologia foi organizada em quatro etapas: (1) modelagem paramétrica dos elementos de controle solar; (2) simulações computacionais referentes à admissão de radiação solar e ao desempenho lumínico; (3) otimização através de algoritmos evolutivos; e (4) análises de mascaramentos gerados por simulação computacional. Os aplicativos utilizados foram a suíte de modelagem paramétrica Rhinoceros3D+Grasshopper; o plug-in de desempenho ambiental Diva-for-Rhino; a ferramenta de algoritmos evolutivos Galapagos Evolutionary Solver; e as ferramentas de geometria da insolação do plug-in Ladybug. Os resultados demonstram que os elementos desenvolvidos foram capazes de controlar seletivamente a admissão de radiação solar, além de melhorar a distribuição da luz natural nos ambientes de análise, destacando-se respectivamente a importância dos componentes direcionais e horizontais. Por fim, os mascaramentos demonstram, complementarmente aos resultados das simulações, que a compreensão da geometria da insolação apresenta-se imprescindível para o desempenho dos elementos de controle solar.

Keywords

• Elementos de controle solar. Radiação solar. Iluminação natural. Modelagem paramétrica. Algoritmos evolutivos.