Investigation of a performance-based parametric canopy

• Autor(a) principal: Lucarelli, Caio de Carvalho
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28913
• topic: Arquitetura sustentável - Métodos de simulação; Tecnologia de Arquitetura e Urbanismo

Nos últimos anos, a demanda global de energia aumentou substancialmente devido ao crescimento populacional. Portanto, melhorias na eficiência energética se tornaram um negócio internacional de destaque para “designers e pesquisadores. A necessidade de criar projetos ambientalmente sustentáveis com menor impacto, melhor conforto térmico e menor consumo de energia incentivou a expansão de uma das correntes de 'design' do século XXI: o 'design' baseado em desempenho. Por esse motivo, esta dissertação tem como objetivo investigar as etapas do processo de criação de uma cobertura modular baseada em desempenho, capaz de permitir radiação difusa e luz natural em ambientes internos usando modelagem paramétrica, otimização baseada em simulação (SBO) e análise fatorial. Usamos coberturas como objeto de estudo devido à maior carga de radiação que as superfícies horizontais recebem em baixas latitudes, como é o caso do Brasil. Dividimos a pesquisa em revisão de literatura, teste de metodologia, processos de produção de geometrias digitais, definição da geometria, parametrização da forma selecionada, simulações computacionais, definição de parâmetros e objetivos do SBO e otimização da forma. Introduzimos o estudo com um teste de metodologia, formulando um 'script' em Grasshopper, executando simulações computacionais para radiação e usando o SBO para produzir uma cobertura baseada em retro estudos de formas da natureza como estruturas de engenharia. Com a metodologia testada, procedemos à parametrização da forma definitiva, usando uma análise de variância (ANOVA) para determinar os parâmetros de otimização mais robustos para a SBO final. Aplicamos a cobertura em vários espaços de transição naturalmente condicionados. Esses espaços de transição não apresentam apenas condições internas nem externas de conforto e têm valor histórico no Brasil, estando presentes na arquitetura desde o período colonial. Eles atuam como estratégias de projeto passivo, melhorando os resultados obtidos ao simular apenas a cobertura. Neste estudo, os espaços de transição são um Vestíbulo, uma Zona de Átrio e uma Varanda. Como resultado principal, obtivemos um processo para projetar coberturas inspiradas por formas da natureza e por formas do Origami. Apresentamos uma metodologia para aplicar o SBO durante os estágios iniciais do projeto, usando Ladybug® e Honeybee® for Grasshopper®. Também reduzimos o tempo de otimização, selecionando previamente os parâmetros robustos de otimização usando ANOVA. Concluindo, a parametrização e a SBO empregaram análises de radiação e luz natural por meio da avaliação dos objetivos quantitativos Physiological Equivalent Temperature (PET) and Useful Daylight Illuminance (UDI). Palavras-chave: Superfícies Complexas. Parametrização. Otimização baseada em Simulação. Desempenho térmico e luminoso.