Arquitetura paramétrica: O que é e o que ela busca resolver
Já ouviu falar de arquitetura paramétrica? Se você é arquiteto é essencial que leia esse artigo. Se você é engenheiro, mesma coisa!
Hugo // 07 de janeiro de 2020 // 11:31
Seguindo com o trabalho, foi realizado o desenvolvimento do projeto elétrico utilizando o software Revit da Autodesk. As normas utilizadas como referência foram as NDU 001, NDU 002, NDU 003, NBR 5410 e a NBR 15.575.
Primeiramente foi feita a vinculação do projeto arquitetônico ao projeto elétrico, que serviu como base para o lançamento dos componentes.
Concluído essa etapa, foi feita a configuração das tabelas de cálculo (embutidas no próprio Revit), as quais tomaram como base a área e o perímetro dos espaços (cômodos) pré-configurados, e o tipo de utilização (habitável ou não habitável).
Nessas tabelas foram calculadas as quantidades de lâmpadas e tomadas mínimas necessárias por norma em cada cômodo, como detalhado na tabela abaixo:
Com esses dados em mãos pôde-se realizar o lançamento das lâmpadas, tomadas e quadros no projeto.
As lâmpadas foram colocadas de forma centralizada nos forros, as tomadas distribuídas uniformemente nas paredes e os quadros de distribuição de cada unidade foram colocados na área de serviço.
Também foram adicionados um quadro de distribuição geral do condomínio e os quadros de medição individualizados.
Todos os elementos citados tiveram que ser modificados para os padrões de voltagens encontradas na cidade de Campina Grande, portanto, de acordo com as normas da Energisa – Borborema, as quais preveem a distribuição de 220V-380V.
O sistema de 220V-380V também teve de ser configurado no Software, como pode-se ver na imagem abaixo:
O passo seguinte consistiu em definir os circuitos e quais elementos fariam parte deles, buscando seguir a norma.
Os dispositivos de iluminação e as tomadas de uso geral foram separados em circuitos diferentes assim como as tomadas de uso específicos tiveram seus circuitos individualizados.
Os circuitos foram elaborados de maneira a não superar o limite de 1300 VA, a fim de não os sobrecarregar.
A figura a seguir mostra como ficam dispostos os circuitos, assim como o navegador de sistemas, que é uma ferramenta disponibilizada pelo software que ajuda na configuração dos circuitos.
Com os circuitos configurados, o programa analisa as cargas totais e define automaticamente o diâmetro adequado dos fios, deve-se, porém, tomar cuidado com as dimensões mínimas estabelecidas por norma, já que, por vezes, o diâmetro mínimo calculado para circuitos de tomadas de uso geral é menor do que o que é exigido pela norma (2,5 mm).
Foram geradas tabelas para a quantificação do material utilizado no projeto separadas por categorias, dispositivos de iluminação, de força, eletrodutos, etc.
A quantidade de cabos de cobre utilizada não pôde ser contabilizada em tabelas, já que não foi possível criar famílias referentes ao mesmo.
O Revit, porém, fornece uma estimativa da extensão da fiação tomando como base os circuitos criados e as coordenadas cartesianas dos dispositivos que fazem parte deles.
Terminadas essas etapas, deu-se prosseguimento a documentação do projeto.
Foram inseridas as identificações de fiação, os circuitos dos dispositivos, as vistas necessárias, os diagramas trifilares e as pranchas, que se encontram em anexo.
A Norma de Desempenho, no caso de instalações elétricas, assemelha-se com as exigências de manuseio e segurança das instalações hidrossanitárias, porém enfatiza bastante a necessidade de aterramento dos dispositivos do sistema elétrico e dos componentes metálicos do projeto, a fim de evitar-se choques e focos de incêndio.
Pode ser visto na imagem a seguir podemos analisar o projeto em perspectiva.
As observações que podem ser feitas sobre essa etapa são bastante similares à etapa anterior.
Foi visto também que se pode programar tabelas dentro do próprio Revit que executam cálculos automáticos que facilitam o desenvolvimento do projeto.
As exigências exclusivas da NBR 15.575 em relação às instalações elétricas também são bem semelhantes às das instalações hidrossanitárias, focando mais nas questões de segurança contra choques, descargas elétricas e incêndios.
Nessa etapa buscou-se realizar as análises térmica, acústica e lumínica da edificação com o objetivo de verificar se os níveis de luminosidade, reverberação e conforto térmico encontram-se adequados aos parâmetros definidos pelas normas vigentes.
Falando em termos da NBR 15.575 esse quesito ocupa boa parte da norma e é considerado de suma importância para o desenvolvimento dos projetos.
Além da NBR 15.575 são abordados os parâmetros da NBR 15.220 e os softwares utilizados foram o Revit e o Ecotect, ambos da Autodesk.
Para descobrir se o modelo desenvolvido apresenta um nível de conforto ambiental adequado, devem ser realizadas algumas análises prévias à construção.
No caso da análise térmica do modelo apresentado nesse trabalho dois caminhos foram seguidos, o primeiro é utilizando o Ecotect e o segundo é o lançamento do projeto na nuvem através do A360 onde o mesmo será analisado nos servidores da Autodesk.
O passo inicial foi a definição das propriedades térmicas dos materiais do projeto, pode-se fazer isso no próprio Revit no painel de propriedades de materiais.
Foram pesquisadas as características (condutividade térmica, calor específico, densidade e emissividade) dos materiais predominantes nos revestimentos externos tais como alvenaria de tijolo furado, massa corrida e acrílica, argamassa, telhas de fibrocimento e concreto.
A imagem a seguir apresenta o painel de propriedades dos materiais.
Com os materiais configurados, pôde-se gerar o modelo energético analítico. O comando de geração desse modelo analisa os volumes dos espaços fechados do projeto (cômodos) e os divide, com isso é possível realizar a análise individualizada de cada ambiente. A imagem abaixo apresenta o modelo gerado.
O modelo foi então exportado para o Ecotect.
O primeiro passo a ser realizado no Ecotect é a definição da localização geográfica do empreendimento.
Com essa informação o programa pôde definir a incisão solar no modelo durante todo o ano. Ela servirá tanto para a análise térmica quanto para a lumínica.
Outra etapa importante é a implementação dos dados meteorológicos da cidade em que será executada a obra, pois os níveis de conforto térmico também vão depender da temperatura média local, da incisão e velocidades dos ventos, assim como do ciclo chuvoso da região.
Para obter esses dados foi acessado o site da Energy Plus e baixado o arquivo referente à cidade de Campina Grande, esse arquivo foi, então, carregado no Ecotect e o modelo encontrou-se pronto para ser analisado.
As figuras abaixo apresentam o site da Energy Plus e a ferramenta de configuração de dados meteorológicos do Ecotect.
Ao executar a análise, o programa mostra as opções de cálculo que podem ser realizados, são elas: o cálculo da temperatura das zonas termais pré-definidas, do fluxo de calor, da carga exigida de sistemas de ar-condicionado e de conforto térmico, conforme imagem:
Nessa etapa, buscou-se focar no quesito de conforto térmico dos ambientes, já que é o parâmetro mais enfatizado na NBR 15.575 e que afeta diretamente a percepção dos futuros cliente e moradores em relação ao imóvel.
Buscou-se fazer a análise de conforto térmico de todos os cômodos dos apartamentos do terceiro pavimento, por entender que são os que estão mais próximos da cobertura, onde ocorre a maior condução térmica e, consequentemente serem os apartamentos mais quentes, mesmo tendo um pouco mais de fluxo de ar.
O programa indicou que o espaço 56 (referente à suíte do apartamento de trás), conforme a figura abaixo, possui os índices mais elevados de desconforto térmico durante o ano, implicando que deveria ser executada alguma modificação nos materiais do revestimento externo (ou alteração da espessura) ou fazer alguma modificação na disposição das janelas para que aumentasse o fluxo de ar.
O programa também calcula qual seria a melhor orientação do projeto em relação ao norte geográfico para que haja um melhor aproveitamento da incisão de ventos.
As modificações necessárias, porém, não foram realizadas devido à necessidade de se alterar elementos do projeto arquitetônico, isso acarretaria mudanças nos demais projetos que já haviam sido concluídos e, consequentemente, reduziria o tempo hábil para a conclusão da pesquisa.
Portanto, essa etapa do trabalho limitou-se apenas em apresentar as propriedades do programa.
Uma outra maneira de se realizar a análise térmica do modelo é através do A360. Nesse caso, o modelo é exportado para os servidores da Autodesk, mais precisamente para um aplicativo chamado Green Building Studio onde será processado e extraído dados similares aos apresentados pelo Ecotect, porém com maior ênfase na questão sustentável e financeira, pois ele fornece mais facilmente os dados de gasto energético com refrigeração ou aquecimento de uma edificação.
Os dados são apresentados em KWh e dólares americanos em gráficos de barra, ilustrados abaixo:
O Ecotect também disponibiliza recursos para a verificação do comportamento acústico da edificação, através do comportamento de “partículas sonoras”, que permitem a visualização da propagação das ondas, e da reverberação, que utiliza como parâmetro a densidade, espessura dos materiais presentes no modelo e, principalmente, do volume dos ambientes.
Buscou-se nessa etapa se basear nos parâmetros das normas NBR 10.151, NBR 10.152 e NBR 15.575.
O passo inicial do processo foi a colocação de uma fonte sonora de 500 Hz e 30dB situada na parte externa do imóvel o qual simula um possível ruído.
O programa, então, faz uma análise das respostas obtidas da reverberação através de gráficos, os resultados são gerados pelo uso das equações de Sabine, Norris-Eyring e Millington-Sette.
Na Figura 48 pode-se ver os tempos de reverberação calculados através dessas equações, no mesmo cômodo utilizado na análise térmica.
Pode-se analisar também a resposta acústica em decibéis (dB). Conforme a imagem.
Os valores foram considerados satisfatórios para a reverberação.
Para essa etapa não foram encontrados recursos no Ecotect que fornecessem algum tipo de análise de níveis de iluminação nos ambientes do projeto.
Porém, o Revit disponibiliza uma ferramenta muito prática que permite uma análise rápida dos níveis de iluminação dos ambientes dos imóveis.
Ela consiste na simples renderização, através dos servidores da Autodesk, do espectro da luz solar incidente em qualquer horário desejado.
Na imagem também é inserida uma escala em lux que determina precisamente os níveis máximos e mínimos de iluminação fornecida.
Para o presente trabalho, realizou-se a renderização dos ambientes da cozinha, da sala e da suíte no pavimento térreo em três datas do ano, escolhendo a situação menos favorável, e pôde-se perceber que os níveis fornecidos atenderam aos mínimos exigidos pela norma NBR 15.575 de 60 lux, conforme imagens.
No próximo artigo trataremos de execução, gestão e manutenção. Fique ligado!
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