Automatização da análise do desempenho termo energético das envoltórias de edificações residenciais a partir da integração BIM-VPL

Abstract

Sendo o crescimento do consumo de energia uma realidade mundial e considerando que os maiores custos com energia nas edificações ocorrem durante o seu uso e operação, é importante que as questões de eficiência e sustentabilidade dos edifícios sejam pensadas desde a fase de projeto. É nesta etapa que a maioria das decisões sobre a edificação são tomadas, tendo esta fase um grande impacto nas funcionalidades, custos e desempenho do empreendimento. Na prática, no entanto, o que acaba ocorrendo é a falta de integração entre o processo de projeto e a análise de desempenho, sendo as simulações energéticas realizadas apenas quando decisões arquitetônicas e decisões fundamentais de projeto já foram definidas. Apesar da tecnologia do Building Information Modeling (BIM) ter surgido como uma importante ferramenta de apoio a tomada de decisão, principalmente nas fases iniciais de projeto, além de ter possibilitado avanços no desenvolvimento e análise de edifícios verdes, o processo de projeto destes edifícios ainda carece de ferramentas e fluxos de trabalho bem estruturados que permitam obter, paralelamente ao desenvolvimento do projeto, um feedback instantâneo do desempenho dos edifícios. Baseado nisto, este trabalho buscou desenvolver uma estrutura integrada responsável por estabelecer, através do uso da linguagem de programação visual (VPL), um relacionamento direto entre o modelo BIM e as normativas brasileiras de desempenho térmico e eficiência energética, NBR 15575 (2021) e INI-R (2018), respectivamente. A metodologia foi baseada no Design Science Research e a aplicabilidade do sistema proposto foi validada a partir de um estudo de caso baseado em duas tipologias representativas brasileiras. Os resultados obtidos foram consistentes e demostram a viabilidade e o potencial de integração do BIM ao VPL para a análise do desempenho termo energético das edificações. Como contribuição científica, este estudo apresenta uma rotina de automatização para avaliação termo energética integrada ao BIM. O fluxo de trabalho desenvolvido serve como base aos estudos que buscam desenvolver um método mais automatizado para a aplicação de normas de desempenho e eficiência de edifícios. Além disso, através da metodologia adotada, metamodelos de predição da carga térmica puderam ser integrados aos modelos BIM utilizando o VPL. Deste modo, todo o processo de avaliação das edificações pode ser realizado diretamente no software de modelagem BIM, não sendo necessário o uso de softwares externos de simulação energética. Por fim, esta integração BIM-VPL permitiu o desenvolvimento de uma ferramenta de suporte ao projeto que pode ser facilmente implementada e utilizada pelos projetistas. Essa ferramenta possibilita uma verificação mais rápida e eficaz do desempenho dos edifícios, auxiliando para que nos estágios iniciais de projeto diferentes configurações da edificação possam ser analisadas em um menor espaço de tempo e com menor esforço despendido para a tomada de decisão.