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
LUISA RODRIGUES FELIX DALLA VECCHIA2
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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