Nome do Projeto
DigTwins4buildings
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
21/05/2022 - 01/06/2024
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Sociais Aplicadas
Resumo
Nos últimos anos, o desempenho das edificações tem ganhado destaque nacional e internacional, provocando mudanças significativas no setor de arquitetura, engenharia, construção e operação (AECO). A demanda pelo desenvolvimento de ambientes construídos que promovam o bem-estar e a saúde dos usuários está crescendo, principalmente devido as intercorrências da pandemia (Covid-19), que reforçou a importância de lugares saudáveis. Apesar do crescente interesse em iniciativas associadas à construção de novas edificações, existe uma necessidade de atualizar um vasto estoque de edificações existentes para melhorar a sua qualidade ambiental interna. Diante disso, novas tecnologias digitais podem ser utilizadas para apoiar a avaliação de desempenho das edificações e melhorar a sua gestão. O uso de Building Information Modeling (BIM), por exemplo, tem aumentado consideravelmente, principalmente devido aos diversos benefícios e reduções de custos que esta tecnologia proporciona. Mais recentemente, os esforços da indústria e de pesquisas acadêmicas têm explorado o uso de sensores para apoiar o monitoramento de dados da qualidade do ambiente interno (por exemplo, temperatura, umidade e CO2) e ampliar ainda mais os recursos da tecnologia BIM. Quando esses dados monitorados são combinados por um sistema Digital Twin (DT). No entanto, o ambiente construído deve ser entendido como muito mais do que uma coleção de dados monitorados. O desempenho da edificação com relação ao conforto ambiental é afetado por diversas variáveis, incluindo o estado de conservação dos elementos e sistemas do edifício. A análise das variáveis que afetam o desempenho com relação ao conforto da edificação deve ser entendida em um modelo analítico, e Bayesian Networks (BNs) (redes bayesianas) podem ser usadas para apoiar esta análise. Este projeto de pesquisa visa avaliar o desempenho com relação ao conforto de edificações desenvolvendo um sistema de tomada de decisão que combine as variáveis que afetam o conforto usando BIM, BNs e digital twins.

Objetivo Geral

O objetivo deste projeto é desenvolver uma abordagem centrada no ser humano para avaliar o desempenho com relação ao conforto de edificações usando Bayesian Networks, Building Information Modeling e Digital Twins.

Justificativa

A relevância deste projeto de pesquisa é contribuir para o campo de conhecimento sobre a aplicabilidade das novas tecnologias digitais, para melhorar a tomada de decisão sobre a melhoria do conforto das edificações usando uma abordagem centrada no ser humano.

Metodologia

Esta pesquisa terá colaboração internacional com a Universitat Politècnica da Catalunya (UPC), Espanha, para dar continuidade aos estudos da pesquisa da tese de doutorado da coordenadora deste projeto. Portanto, o modelo proposto por Bortolini (2019) será a base desta investigação. O modelo foi desenvolvido considerando uma edificação inteira e o conforto dos usuários em um sentido global. O modelo não inclui digital twins, com dados coletados de sensores e uma abordagem baseada em um ambiente (sala). Assim, esta pesquisa irá aprimorar o modelo e adaptá-lo a um ambiente, para analisar as implicações de diversos dados de forma complexa. Foram definidos pacotes de trabalho para o desenvolvimento do projeto.

Indicadores, Metas e Resultados

As metas incluem a análise das variáveis que influenciam a avaliação integrada do desempenho com relação ao conforto de edificações e a avaliação dos trade-offs ao modificar as variáveis em um modelo de causa-efeito. Os gestores de facilities poderão usar esse sistema de tomada de decisão para apoiar suas decisões sobre tarefas de operação e manutenção para melhorar o desempenho das edificações e a satisfação dos usuários. As causas mais prováveis de um desempenho inadequado serão avaliadas para melhorar a gestão de edificações.
Espera-se que este projeto traga os seguintes resultados e impactos:
- Desenvolvimento de um sistema com uma abordagem centrada no ser humano para a tomada de decisão sobre a gestão da operação e manutenção de edificações;
- Aumento da adoção de soluções inovadoras para um ambiente construído de qualidade, sustentável, digitalizado, centrado no ser humano e inclusivo;
- Identificação das contribuições práticas e teóricas do uso de novas tecnologias digitais para melhorar os processos de design e conforto dos usuários;
- Aumento da consciência dos benefícios da inovação tecnológica e não tecnológica (social, cultural), tendo em conta todos os aspetos-chave como sustentabilidade, conforto, bem-estar, saúde e digitalização;
- Promover melhores práticas para projetar novos ambientes ou avaliar os existentes, determinando se determinado dado monitorado (ex. temperatura) se enquadra no critério de conforto;
- Avanços tecnológicos e conceituais no setor da construção, bem como nas áreas de arquitetura e design de interiores;
- Auxiliar proprietários ou gestores de edifícios na tomada de decisões de investimento e manutenção;
- Aumento da saúde e conforto dos usuários e consequentemente da produtividade no local de trabalho através da melhoria da qualidade do ar interior, da luz natural e melhor conforto acústico e térmico;
- Adotar uma abordagem centrada no cidadão para o ambiente construído, que inclui como as experiências dos usuários e os hábitos existentes podem ser usados para melhor orientar e gerenciar a operação do ambiente construído (“design for users”);
- O conforto térmico está intimamente ligado às condições ambientais interiores, o que tem uma implicação direta na eficiência energética das edificações.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
Hamidreza Alavi
LUANA ZANINI FERREIRA
LUISA RODRIGUES FELIX DALLA VECCHIA2
Núria Forcada Matheu
RAFAELA BORTOLINI5
RAUL BALBINOTI RODRIGUES

Fontes Financiadoras

Sigla / NomeValorAdministrador
FAPERGS / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado Rio Grande do SulR$ 23.000,00Coordenador

Plano de Aplicação de Despesas

DescriçãoValor
339036 - Outros Serviços de Terceiro - Pessoa FísicaR$ 1.440,00
339014 - Diária Pessoa CivilR$ 2.560,00
449052 - Equipamentos e Material PermanenteR$ 14.000,00
339039 - Outros Serviços de Terceiro - Pessoa JurídicaR$ 5.000,00

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