Simulação nas fases de projeto

Ao cruzar os casos com as fases de projeto em que houve simulação para subsídio das decisões projetuais, tem-se que o caso 1, por apresentar uma modificação brusca no programa ainda na fase de estudo preliminar, utilizou-se da simulação apenas nas duas primeiras fases projetuais. Embora o projeto tenha continuado em fases posteriores, não foi possível integrar a simulação, devido à falta de tempo, como explicado anteriormente.

O caso 2, o edifício da Unimed, teve interação com a simulação desde a fase de pré-projeto, por ter sido o primeiro contato com o projetista. Nesse momento, a interação foi intermediária (Figura 90), já que apesar de não ter havido simulação propriamente dita, a simuladora auxiliou na definição de quais elementos dever-se-ia intervir, baseada em experiências precedentes. Além disso, o projetista já possuía algumas definições, como a realização de trocas de lâmpadas e dos aparelhos condicionadores de ar. No estudo preliminar confirmou-se a necessidade de intervir nos elementos definidos na fase anterior: coberta e infiltração do ar, por meio da análise de sensibilidade, o que configurou uma intensa interação (Figura 90). Na fase de detalhamento foi possível refinar as diretrizes apontadas nas fases anteriores, por meio do estudo de tipos de cobertura e variações da renovação de ar, comparando-os com a redução do consumo de energia, também se estudou a possibilidade de utilização da ventilação hibrida.

O caso 3, o projeto chegou apenas ao nível de estudo preliminar. Dessa maneira, foi possível uma grande interação na fase de pré-projeto (Figura 90), no sentido de confirmar que as estratégias pensadas pelos projetistas levariam ao bom desempenho da edificação. Destaca-se que devido as grandes dimensões do terreno, havia possibilidade de utilizar muitas estratégias, o que levou os projetistas a questionar se as escolhidas se adequavam ao desempenho esperado. Nesse caso, também devido ao tempo muito curto, não foi possível interagir na fase de esboço.

O caso 4 chegou à simuladora já em nível de estudo preliminar. Mas foi possível ter uma pequena interação ainda nessa fase (Figura 90) já que o arquiteto estava repensando alguns pontos do projeto. Para tanto, se utilizou das análises de sensibilidade voltadas para responder questões trazidas pelo projetista e para compreender o comportamento da edificação. Na fase seguinte a

interação foi ainda maior (Figura 90), pois se refinou as estratégias identificadas como sombreamento, redução da área opaca e possibilidade de utilização da ventilação híbrida.

No caso 5, o projetista responsável pelos retrofits possuía maior autonomia para pensar nas diretrizes do projeto, dessa forma, houve uma pequena interação na fase de pré-projeto (Figura 90), na qual se discutiu as diretrizes pensadas baseados nas experiências precedentes da simuladora e do projetista. Na fase de estudo preliminar realizou-se a simulação de sensibilidade para confirmar os pontos debatidos, configurando uma grande interação. Do mesmo modo do caso 2, as simulações seguiram na fase de detalhamento muito intensas (Figura 90), com o refinamento das estratégias de sombreamento e redução da área envidraçada e estudo do uso da ventilação híbrida.

Por fim, o caso 6, também de retrofit, apresentou pouca interação na pré-projeto (Figura 90), também baseado em experiências precedentes da simuladora. Seguiu-se para o estudo preliminar, que fez uso da análise de sensibilidade voltada para a confirmação das estratégias de sombreamento pensadas pelo projetista. Por fim, o detalhamento investigou o refinamento das alternativas apontadas no estudo preliminar (Figura 90) e estudou a ventilação híbrida na fase de anteprojeto (Figura 90).

Figura 90 – Quadro de sistematização da interação do projetista com o consultor nas fases de projeto por caso

Em todos os casos, percebeu-se uma grande interação nas primeiras fases projetuais, sendo que foi possível utilizar os conhecimentos precedentes da simuladora para melhorar o desempenho energético do edifício para a fase de pré-projeto os projetos de retrofit para os quais o clima era bem conhecido e o problema de fácil resolução. Nesses casos, foi imprescindível, no estudo preliminar, a confirmação das estratégias sugeridas por meio de análise de sensibilidade.

Para o caso de novos projetos, a fase de pré-projeto utilizou-se de simulação em dois casos: quando a quantidade de soluções a ser adotadas era muito grande e desejava-se saber se estava no caminho certo (caso 3) e quando o clima não era tão bem conhecido (caso 1). Essa última constatação é coerente com as considerações de Lima (2012). Vale ressaltar que o caso 1 foi o único realizado para o clima quente e seco (Mossoró-RN). Para o caso 1, ainda não estava bem definido o procedimento e, portanto, não houve análise de sensibilidade, mas apenas a necessidade de verificar

se a ventilação era pertinente ao clima. Para o caso 3, as estratégias pensadas pelos projetistas foram simuladas com configurações mais genéricas, que não estavam definidas, e a análise de sensibilidade foi realizada de forma superficial, apenas observando os dados de saída do programa. Após a entrega do estudo preliminar, foi possível concluir essas simulações com o uso de planilhas complementares, mas elas atuaram no intuito de, em uma possível continuação do projeto, chegar a diretrizes que poderiam ser detalhadas.

O estudo preliminar foi voltado principalmente para a análise de sensibilidade no sentido de confirmar estratégias, mas também houve o esclarecimento de dúvidas trazidas pelo projetista. Na fase de detalhamento das informações houve frequentemente, o refinamento das estratégias pensadas na concepção e estudo da ventilação híbrida. Por fim, os casos estudados não chegaram à fase de análise final.

4.7.2 _{Síntese do processo de integração}

Para a análise de interação entre a simulação e o processo de projeto, o caso 1, por ser a primeira experiência de simulação não apresentou muitos casos simulados, apenas um com ventilação natural, constatando a baixa variabilidade nas simulações (Figura 91). A maior parte das características do modelo apresenta-se muito definidas pelo projetista, com exceção das zonas térmicas e materiais das paredes, para os quais os projetistas tinham definição intermediária, e da configuração das aberturas e do sistema de iluminação, que apresentavam definição baixa (Figura 91). Além disso, vê-se grande intensidade de liberdade de modificação (Figura 91) vinculada ao fato do simulador fazer parte da equipe de projeto, exceto para a orientação e a geometria, que estavam associadas a restrições da programação arquitetônica.

Com a simulação voltada apenas para a ventilação natural, percebeu-se que as variáveis que causavam maior impacto no desempenho eram a configuração das aberturas, a geometria, a orientação, a proteção solar, a cobertura e o sistema de condicionamento de ar (Figura 91). As três primeiras características obtiveram-se baseadas na experiência da simuladora e os demais ficaram explicitas nas simulações.

Figura 91 – Quadro síntese do processo de integração no caso 1 - FIERN

O caso 2 consiste em uma edificação já construída e com traços modernistas a serem preservados. Esses fatores influenciaram na grande definição da maior parte das características, sendo apenas a configuração das aberturas, de definição média e a cobertura pouco definida. Também pelos mesmos fatores, tornou-se inviável alterar a geometria, a orientação, a área envidraçada e as paredes da edificação. Assim, a liberdade de modificação deu-se em grande intensidade apenas para a configuração das aberturas, a cobertura e o condicionamento de ar (Figura 92).

Dessa forma, optou-se por investigar com as simulações esses três fatores, para os quais se obteve grande impacto no desempenho da edificação, assim como a proteção solar. Apesar de não ter sido apontado diretamente na simulação, percebeu-se que esse edifício também apresentava grande influência da geometria, orientação, zonas térmicas e da área envidraçada (Figura 92), já que esses fatores haviam sido projetados de acordo com a zona bioclimática 8.

Figura 92 – Quadro síntese do processo de integração no caso 2 - Unimed

O projeto do caso 3 estava muito no início e, portanto, haviam sido definidos apenas as zonas térmicas, a cobertura e o condicionamento de ar, sendo a geometria, a orientação e a proteção solar, definidos de forma intermediária e as demais características pouco definidas. Devido ao baixo grau

de definição e a simuladora fazer parte da equipe de projeto observa-se uma alta intensidade de liberdade de modificação. No entanto, com o pouco tempo disponível para o desenvolvimento do projeto e sua interrupção, impossibilitou uma alta variação de simulações, sendo possível estudar apenas o condicionamento híbrido (Figura 93).

Assim, o caso 3 apresentou, pela simulação, grande impacto no desempenho, decorrente da proteção solar, cobertura, configuração de aberturas e condicionamento de ar. Entende-se que a geometria, orientação, zonas térmicas e área envidraçada, também apresentam grande influência sobre o desempenho, de acordo com o conhecimento precedente (Figura 93). Nesse caso, o entendimento que as zonas térmicas têm alto impacto deve-se ao fato de a zona não condicionada atuar como amortecedor, impedindo que o calor seja transmitido diretamente para a zona condicionada.

Figura 93 – Quadro síntese do processo de integração no caso 3 – Centro de Pesquisa Brasil - Alemanha

O caso 4 chegou à simuladora com as características do modelo bem definidas. Apenas a área envidraçada, a configuração das aberturas e a proteção solar estavam com uma definição intermediária, visto as dúvidas trazidas pelo projetista. Além disso, a parede e o sistema de iluminação estavam pouco definidos, já que, de acordo com o projetista, não eram itens relevantes para a fase de esboço desse projeto.

Mesmo com o elevado grau de definição, o projetista permitiu intensamente a modificação das características, exceto na geometria e orientação, que não podiam ser modificadas devido à programação arquitetônica; nas zonas térmicas, com pouca liberdade; e nas áreas envidraçadas e configuração de aberturas que apresentaram liberdade intermediária (Figura 94). Para as últimas, já existiam diretrizes orientadoras.

Assim, a simulação focou na área envidraçada, proteção solar, condicionamento ambiental com grande intensidade e configuração das aberturas com intensidade média. Por fim, o impacto foi elevado e demonstrado pela simulação nos itens nos quais se focou a simulação, sendo ainda percebidos, embora que por outros meios, na geometria, orientação e cobertura (Figura 94).

Figura 94 – Quadro síntese do processo de integração no caso 4 - FUNCART

O caso 5, por se tratar de retrofit em uma edificação modernista, apresentava características muito definidas, como a geometria, a orientação, as zonas térmicas, a configuração das aberturas, as características de paredes, o sistema de iluminação e sistema de condicionamento de ar. A área envidraçada, a proteção solar e a cobertura apresentavam definição intermediária. A questão da preservação dos traços arquitetônico do edifício levou a baixa liberdade de modificação, sendo a geometria, a orientação e a configuração das aberturas sem possibilidade de mudança, as zonas térmicas e o sistema de iluminação com pouca liberdade, as áreas envidraçadas e a proteção solar com liberdade intermediária e a cobertura e paredes com liberdade elevada (Figura 95).

Diante desses fatores e do entendimento do clima, foi possível uma alta variabilidade da simulação para as características de área envidraçada, proteção solar e condicionamento de ar, sendo esses muito significativos no consumo de energia, assim com a geometria e a orientação, esses dois últimos baseados em casos precedentes (Figura 95).

Figura 95 – Quadro síntese do processo de integração no caso 5 - IPASE

O caso 6 apresentou uma interação muito parecida com o do caso 5, por também se tratar de um retrofit. As características relacionadas a geometria, orientação, zonas térmicas, área envidraçada, configuração das aberturas, paredes, sistema de iluminação e sistema de condicionamento de ar estavam muito definidos pelo projetista. Já a cobertura e proteção solar apresentavam definição intermediária. Da mesma maneira que o caso anterior, a liberdade de

modificação foi baixa devido aos traços modernistas que deveriam ser preservados. Assim, a geometria, orientação, zonas térmicas e configuração das aberturas não teve nenhuma liberdade de modificação; as áreas envidraçadas, teve pouca liberdade; a parede teve liberdade intermediária e a proteção solar, cobertura, sistema de iluminação e condicionamento de ar tiveram liberdade elevada (Figura 96).

O entendimento do comportamento térmico da edificação e do seu uso, principalmente no turno noturno, levou a focar a variabilidade de simulação para os itens proteção solar, cobertura e condicionamento de ar. Por fim, foi possível observar, por meio da simulação, que as áreas envidraçadas, a proteção solar, a cobertura e o condicionamento de ar tiveram grande impacto no desempenho da edificação, a configuração das aberturas tiveram impacto intermediário e as paredes, zonas térmicas e o sistema de iluminação tiveram baixo impacto. Além desse, foi possível observar, por meio do conhecimento precedente, que a geometria e a orientação do edifício também tiveram grande impacto no desempenho (Figura 96).

Figura 96 – Quadro síntese do processo de integração no caso 6 - AABB

Para os seis casos estudados, percebe-se uma grande influência da área envidraçada, proteção solar e condicionamento de ar no impacto do desempenho. Esses aspectos estão claramente ligados as diretrizes bioclimáticas da zona 8, na qual tem-se que sombrear aberturas e ventilar. Além disso, é recorrente a necessidade de atenção com a cobertura para edificações horizontais, aspecto também largamente difundido na arquitetura.

Embora a geometria e a orientação também sejam aspectos relevantes, não foi possível observar esses aspectos pela simulação, já que se trata de itens muito definidos pelos projetistas desde a fase de pré-projeto, devido a limitações de partido. Dessa maneira, a fase de pré-projeto encontra-se como uma fase definidora da liberdade de modificação. Dessa forma, entende-se que não é possível a definição de oportunidades de melhorias no desempenho da edificação sem a devida compreensão do pré-projeto.

É possível perceber também que a variabilidade na simulação acontece apenas para as características que se pretende investigar e/ou confirmar o impacto, já que parte-se de uma análise

de sensibilidade para apenas então realizar simulações de variação de parâmetros. Essa sequência de atividades otimiza o processo.

4.7.3 _{Análise das características definidas pelos projetistas e seu impacto no}