Nome do Projeto
Inovação no desenvolvimento e construção de Habitações de Interesse Social Multifamiliares para promoção da eficiência energética e conforto ambiental na Zona Bioclimática 2
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
02/10/2023 - 31/12/2025
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Sociais Aplicadas
Resumo
Este projeto visa associação com o projeto "Inovação no desenvolvimento e construção de habitações de interesse social multifamiliares para promoção da eficiência energética e conforto ambiental" conduzido pela Universidade Federal de Santa Catarina e financiado pela FINEP, buscando avaliar as condições de conforto, desempenho termoenergético de conjuntos habitacionais de Habitação de Interesse Social e os requisitos para promover as melhorias necessárias em diferentes zonas bioclimáticas.
Para tanto, instituições de pesquisa reconhecidas nesta área do conhecimento foram convidadas a cooperar, aplicando as metodologias desenvolvidas com objetivos de entender a diversidade de climas e culturas no Brasil; aproveitar o conhecimento já adquirido sobre o tema, de outras instituições; ampliar o conhecimento geral.
Objetivo Geral
Avaliar os requisitos adicionais que promovam a melhoria do desempenho termoenergético
de conjuntos habitacionais de Habitação de Interesse Social (HIS) considerando o papel do usuário no desempenho das edificações em diferentes zonas bioclimáticas.
de conjuntos habitacionais de Habitação de Interesse Social (HIS) considerando o papel do usuário no desempenho das edificações em diferentes zonas bioclimáticas.
Justificativa
As habitações de interesse social no Brasil vem sendo construídas de forma padronizada em todo o território, muitas vezes visando somente a otimização orçamentária.
Apesar de os empreendimentos realizados cumprirem seu papel na luta contra o déficit habitacional, há
oportunidades de melhorias nas condições de conforto dos usuários, com o meio do aumento do desempenho das unidades habitacionais (UHs).
O conhecimento da percepção do usuário de HIS e a avaliação do desempenho destas edificações irá ajudar a elaboração de políticas públicas e tecnologias que possibilitem a melhoria da qualidade das HIS em nosso país.
Apesar de os empreendimentos realizados cumprirem seu papel na luta contra o déficit habitacional, há
oportunidades de melhorias nas condições de conforto dos usuários, com o meio do aumento do desempenho das unidades habitacionais (UHs).
O conhecimento da percepção do usuário de HIS e a avaliação do desempenho destas edificações irá ajudar a elaboração de políticas públicas e tecnologias que possibilitem a melhoria da qualidade das HIS em nosso país.
Metodologia
Este projeto de pesquisa consiste na avaliação pós-ocupação dos 03 conjuntos habitacionais de
interesse social protótipos, com cerca de 150 unidades habitacionais cada. O escopo inclui
monitoramento das unidades habitacionais nos meses de verão e inverno, considerando variáveis
de desempenho termoenergético e conforto térmico dos usuários nesses empreendimentos.
Paralelamente aos monitoramentos, o escopo do projeto também compreende a avaliação do
impacto da comunidade no desempenho energético da habitação, incluindo análise da diversidade
das famílias atendidas em relação à sua apropriação das tecnologias aplicadas ao edifício, bem
como as formas de assistência que as famílias terão para conhecer e aprimorar o uso dessas
tecnologias.
Quanto ao planejamento das avaliações, destacam-se quatro atividades principais: 1) Monitoramentos contínuos do consumo energético das habitações, a fim de conhecer as curvas de carga e os padrões de usos finais de eletricidade neste setor; 2) Levantamento dos perfis socioeconômicos das famílias, bem como a avaliação das posses e hábitos de consumo de eletricidade; 3) Levantamento da qualidade do ambiente interno das habitações e aplicação de questionários de conforto térmico durante o inverno; 4) Repetição do levantamento anterior sobre conforto térmico dos moradores durante o verão. Durante a fase
inicial do projeto, serão definidos os protocolos oficiais para os monitoramentos e levantamentos
de dados realizados com base em revisões atualizadas da literatura nacional e internacional.
A primeira parte das avaliações em campo consistirá nos monitoramentos contínuos do consumo
energético das habitações. Para isso, serão instalados medidores inteligentes de consumo nas unidades habitacionais (UHs) avaliadas em todos os municípios. Os medidores inteligentes podem ser caracterizados como uma alternativa não-intrusiva tanto do monitoramento do consumo de eletricidade quanto da caracterização dos usos finais. Os dados monitorados com medidores inteligentes nas UHs servirão de base para as análises realizadas na sequência. A partir da caracterização socioeconômica das famílias, serão determinados os perfis típicos de consumo elétrico e de usos finais considerando características específicas das populações participantes do estudo. Como parte do desenvolvimento do projeto de pesquisa, serão determinados os métodos mais adequados para coleta, combinação e análise das bases de dados levantadas nas diferentes etapas do projeto. A coleta de dados quantitativos como o consumo energético das habitações possibilitará testar diferentes algoritmos de aprendizagem de máquina, visando contribuir com a fronteira científica nacional sobre a aplicação dessas inovações para o setor da construção civil.
Logo após o início dos monitoramentos quantitativos, serão realizados os levantamentos dos perfis socioeconômicos das famílias e seus respectivos padrões de posses e hábitos, ligados diretamente ao consumo de eletricidade nas habitações. Essas avaliações serão baseadas em questionários utilizados anteriormente, como os questionários Básico e de Amostra aplicados durante a realização do Censo 2022, as Pesquisas de Posses e Hábitos (PPHs) realizadas pela Eletrobras, e questionários de Time Use Survey que são utilizados internacionalmente em políticas públicas. Durante a fase inicial do projeto, serão elaborados os questionários considerando a junção de tópicos pertinentes avaliados nos métodos citados, elaborando instrumentos adequados à realidade nacional e ao recorte populacional deste estudo. A caracterização das famílias será importante para avaliar o impacto de diferentes aspectos socioeconômicos nos usos finais de eletricidade em HIS. Essa etapa servirá como base para o entendimento aprofundado sobre o consumo energético nas unidades habitacionais, pois possibilitará o cruzamento de dados técnicos (e.g. tipo de aquecimento de água utilizado), dados qualitativos (e.g. padrões de banho e utilização de equipamentos elétricos em geral) e dados reais de consumo. A concepção de métodos adequados para as avaliações estatísticas realizadas, bem como aplicações de inovações em algoritmos de inteligência artificial, são parte do escopo a ser desenvolvido ao longo deste projeto de pesquisa. Por fim, visando atingir a parte final do objetivo geral deste projeto, serão realizados levantamentos da qualidade interna das habitações construídas com foco no conforto térmico de seus moradores. Esses levantamentos terão como base estudos clássicos de conforto térmico para determinar as escalas e termos adotados nas avaliações de campo. Os levantamentos de conforto serão realizados pontualmente nas edificações avaliadas, garantindo a coleta de dados durante, ao menos, dois períodos do ano em cada habitação avaliada (verão e inverno). Serão avaliadas variáveis ambientais que impactam nos níveis de conforto térmico, tais como: temperatura do ar, temperatura operativa, velocidade do ar e umidade. Concomitantemente às medições, serão aplicados questionários clássicos de conforto a fim de modelar o impacto das condições internas nas sensações e no conforto dos moradores. As verificações das condições internas em diferentes estações do ano servirão de base para cruzamentos com dados objetivos de consumo energético nas unidades habitacionais.
interesse social protótipos, com cerca de 150 unidades habitacionais cada. O escopo inclui
monitoramento das unidades habitacionais nos meses de verão e inverno, considerando variáveis
de desempenho termoenergético e conforto térmico dos usuários nesses empreendimentos.
Paralelamente aos monitoramentos, o escopo do projeto também compreende a avaliação do
impacto da comunidade no desempenho energético da habitação, incluindo análise da diversidade
das famílias atendidas em relação à sua apropriação das tecnologias aplicadas ao edifício, bem
como as formas de assistência que as famílias terão para conhecer e aprimorar o uso dessas
tecnologias.
Quanto ao planejamento das avaliações, destacam-se quatro atividades principais: 1) Monitoramentos contínuos do consumo energético das habitações, a fim de conhecer as curvas de carga e os padrões de usos finais de eletricidade neste setor; 2) Levantamento dos perfis socioeconômicos das famílias, bem como a avaliação das posses e hábitos de consumo de eletricidade; 3) Levantamento da qualidade do ambiente interno das habitações e aplicação de questionários de conforto térmico durante o inverno; 4) Repetição do levantamento anterior sobre conforto térmico dos moradores durante o verão. Durante a fase
inicial do projeto, serão definidos os protocolos oficiais para os monitoramentos e levantamentos
de dados realizados com base em revisões atualizadas da literatura nacional e internacional.
A primeira parte das avaliações em campo consistirá nos monitoramentos contínuos do consumo
energético das habitações. Para isso, serão instalados medidores inteligentes de consumo nas unidades habitacionais (UHs) avaliadas em todos os municípios. Os medidores inteligentes podem ser caracterizados como uma alternativa não-intrusiva tanto do monitoramento do consumo de eletricidade quanto da caracterização dos usos finais. Os dados monitorados com medidores inteligentes nas UHs servirão de base para as análises realizadas na sequência. A partir da caracterização socioeconômica das famílias, serão determinados os perfis típicos de consumo elétrico e de usos finais considerando características específicas das populações participantes do estudo. Como parte do desenvolvimento do projeto de pesquisa, serão determinados os métodos mais adequados para coleta, combinação e análise das bases de dados levantadas nas diferentes etapas do projeto. A coleta de dados quantitativos como o consumo energético das habitações possibilitará testar diferentes algoritmos de aprendizagem de máquina, visando contribuir com a fronteira científica nacional sobre a aplicação dessas inovações para o setor da construção civil.
Logo após o início dos monitoramentos quantitativos, serão realizados os levantamentos dos perfis socioeconômicos das famílias e seus respectivos padrões de posses e hábitos, ligados diretamente ao consumo de eletricidade nas habitações. Essas avaliações serão baseadas em questionários utilizados anteriormente, como os questionários Básico e de Amostra aplicados durante a realização do Censo 2022, as Pesquisas de Posses e Hábitos (PPHs) realizadas pela Eletrobras, e questionários de Time Use Survey que são utilizados internacionalmente em políticas públicas. Durante a fase inicial do projeto, serão elaborados os questionários considerando a junção de tópicos pertinentes avaliados nos métodos citados, elaborando instrumentos adequados à realidade nacional e ao recorte populacional deste estudo. A caracterização das famílias será importante para avaliar o impacto de diferentes aspectos socioeconômicos nos usos finais de eletricidade em HIS. Essa etapa servirá como base para o entendimento aprofundado sobre o consumo energético nas unidades habitacionais, pois possibilitará o cruzamento de dados técnicos (e.g. tipo de aquecimento de água utilizado), dados qualitativos (e.g. padrões de banho e utilização de equipamentos elétricos em geral) e dados reais de consumo. A concepção de métodos adequados para as avaliações estatísticas realizadas, bem como aplicações de inovações em algoritmos de inteligência artificial, são parte do escopo a ser desenvolvido ao longo deste projeto de pesquisa. Por fim, visando atingir a parte final do objetivo geral deste projeto, serão realizados levantamentos da qualidade interna das habitações construídas com foco no conforto térmico de seus moradores. Esses levantamentos terão como base estudos clássicos de conforto térmico para determinar as escalas e termos adotados nas avaliações de campo. Os levantamentos de conforto serão realizados pontualmente nas edificações avaliadas, garantindo a coleta de dados durante, ao menos, dois períodos do ano em cada habitação avaliada (verão e inverno). Serão avaliadas variáveis ambientais que impactam nos níveis de conforto térmico, tais como: temperatura do ar, temperatura operativa, velocidade do ar e umidade. Concomitantemente às medições, serão aplicados questionários clássicos de conforto a fim de modelar o impacto das condições internas nas sensações e no conforto dos moradores. As verificações das condições internas em diferentes estações do ano servirão de base para cruzamentos com dados objetivos de consumo energético nas unidades habitacionais.
Indicadores, Metas e Resultados
Meta 1- Seleção de equipe/Plano de ação estratégico/ Revisão de literatura/ Planejamento dos experimentos/ Seleção e contratação de empresas de monitoramento;
Meta 2- Início de monitoramento I/ Levantamento I/ Levantamento II/ Levantamento III;
Meta 3- Início de monitoramento II/ Levantamento IV/ Levantamento V/ Levantamento VI;
Meta 4- Análise de dados do grupo de controle/ Identificação dos perfis de consumo/ Identificação das curvas de carga, usos finais/ Caracterização do conforto ambiental multidomínio da META 2;
Meta 5- Análise de dados do grupo de controle/ Identificação dos perfis de consumo/ Identificação das curvas de carga, usos finais/ Caracterização do conforto ambiental multidomínio da META 3;
Meta 6- Validação do grupo de controle versus protótipos/ Proposta de modelo de conforto multidomínio/ Modelagem da interface Conforto versus Consumo.
Resultados Esperados:
- Explorar soluções inovadoras de melhoria do conforto ambiental e da eficiência energética na produção de HIS no Brasil;
- Servir como laboratório, evidenciando essas soluções de eficiência energética, possibilitando testar as
novas experiências na prática operacional, e se colocando como referência para divulgar as experiências e para apoiar outras iniciativas;
- Avaliar a viabilidade técnica, financeira e operacional de soluções voltadas a melhoria de conforto ambiental e eficiência energética com sua aplicação em uma unidade habitacional projetada;
- Validar as metodologias de simulação empregadas na etapa inicial, contribuindo para a consolidação de
estratégias de medição e verificação;
- Implementar soluções tecnológicas de ponta que apoiem as políticas de habitação, no âmbito do Ministério do Desenvolvimento Regional, e de eficiência energética, no âmbito do Ministério de Minas
e Energia
Meta 2- Início de monitoramento I/ Levantamento I/ Levantamento II/ Levantamento III;
Meta 3- Início de monitoramento II/ Levantamento IV/ Levantamento V/ Levantamento VI;
Meta 4- Análise de dados do grupo de controle/ Identificação dos perfis de consumo/ Identificação das curvas de carga, usos finais/ Caracterização do conforto ambiental multidomínio da META 2;
Meta 5- Análise de dados do grupo de controle/ Identificação dos perfis de consumo/ Identificação das curvas de carga, usos finais/ Caracterização do conforto ambiental multidomínio da META 3;
Meta 6- Validação do grupo de controle versus protótipos/ Proposta de modelo de conforto multidomínio/ Modelagem da interface Conforto versus Consumo.
Resultados Esperados:
- Explorar soluções inovadoras de melhoria do conforto ambiental e da eficiência energética na produção de HIS no Brasil;
- Servir como laboratório, evidenciando essas soluções de eficiência energética, possibilitando testar as
novas experiências na prática operacional, e se colocando como referência para divulgar as experiências e para apoiar outras iniciativas;
- Avaliar a viabilidade técnica, financeira e operacional de soluções voltadas a melhoria de conforto ambiental e eficiência energética com sua aplicação em uma unidade habitacional projetada;
- Validar as metodologias de simulação empregadas na etapa inicial, contribuindo para a consolidação de
estratégias de medição e verificação;
- Implementar soluções tecnológicas de ponta que apoiem as políticas de habitação, no âmbito do Ministério do Desenvolvimento Regional, e de eficiência energética, no âmbito do Ministério de Minas
e Energia
Equipe do Projeto
Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
---|---|---|---|
ANTONIO CESAR SILVEIRA BAPTISTA DA SILVA | 28 | ||
CRISTHIAN MOREIRA BRUM | 8 | ||
EDUARDO GRALA DA CUNHA | 26 | ||
EMILY DA SILVA PEREIRA | |||
FABIO KELLERMANN SCHRAMM | 14 | ||
GIOVANA KRONING BARBOSA | |||
HELENA BRIÃO MILACH | |||
HELENA BRIÃO MILACH | |||
JULIA DA CRUZ LOPES | |||
JULIANA AL-ALAM POUEY | |||
LEONARDO PERACHI POLESE | |||
LUIS ANTONIO DOS SANTOS FRANZ | 2 | ||
MANUELA DOS SANTOS LACAU | |||
MARIA EDUARDA DOMINGUES MORAES | |||
MOZZARA OLIVEIRA DA FONSECA | |||
RAFAEL DIAS PINHEIRO | |||
ROBERTA MULAZZANI DOLEYS SOARES | 12 | ||
SARA KAROLINY FARIAS DA SILVA | |||
VICTORIA ILMA DE SOUSA MIRANDA |