Análises de sensibilidade e propagação de incertezas para modelagem com prioridades na avaliação do desempenho de eficiência energética de edificações pela INI-C

dc.contributor.advisorPedrini, Aldomar
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0002-6607-2176pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9012296636400514pt_BR
dc.contributor.authorDias, Alice Ruck Drummond
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8223937614070462pt_BR
dc.contributor.referees1Melo, Ana Paula
dc.contributor.referees2Silva, Antonio César Silveira Baptista da
dc.contributor.referees3Silva, Arthur Santos
dc.contributor.referees4Araújo, Bianca Carla Dantas de
dc.date.accessioned2024-09-16T23:10:47Z
dc.date.available2024-09-16T23:10:47Z
dc.date.issued2023-09-01
dc.description.abstractThe need for global CO2 emission reduction has contributed to the mandatory building energy performance targets. The performance of new buildings or retrofits is predicted by computer simulation according to detailed regulations and protocols procedures, which are often laborious to provide reliable results. The introduction of statistical resources for determining the results' uncertainty and the popularization of metamodels simulation allowed the identification of the most influential building characteristics on energy performance to prioritize the most critical uncertainties without compromising the accuracy of the results. This thesis proposes an approach with priorities to optimize envelope modeling and control the building energy performance assessment using the INI-C energy classification, whose model characteristics' uncertainty and variations become discriminated based on their impact on the results. The behaviors of different envelope combinations and shapes are assessed for the warm and humid climate of Natal/Brazil, with the predominance of cooling loads. The sensitivity and uncertainty analyses are related to each other to optimize the process and identify the priority variables in the cooling thermal load, using the method based on Sobol's variance, scripts in R language, and the ANN metamodel of INI-C for commercial and office buildings. The propagation of uncertainties analyzes the uncertainty of isolated variables and the cumulative effect of uncertainties, including tests of uncertainty limits comparing the approach with priorities within the limits of RAC INI-C. The results demonstrate that the prioritized approach can simplify energy performance evaluations without compromising accuracy once input sensitivities are determined using a metamodel to discriminate them. The procedures required commonly accessible computational resources, essential to identify the impact of characteristics, which depends on the context of the building, absolute value, variation, and combination, among others.pt_BR
dc.description.resumoA necessidade de redução das emissões globais de CO2 tem contribuído para a obrigatoriedade de atendimento de metas de desempenho energético de edificações. Em projeto de novas edificações ou de retrofit, o desempenho é obtido por simulação computacional, conforme procedimentos previstos em regulamentos e protocolos, frequentemente trabalhosos para proporcionar resultados confiáveis. A introdução de recursos estatísticos para determinação de incertezas de resultados e a popularização da simulação por metamodelos têm possibilitado identificar as características da edificação mais impactantes no desempenho energético para priorizar as incertezas das mais importantes, sem comprometer a acuracidade dos resultados. Esta tese propõe uma abordagem com prioridades para otimizar a modelagem de envoltória e controlar a avaliação de desempenho energético de edificações, usando a classificação energética da INI-C, em que as incertezas e variações das características de entrada do modelo passam a ser discriminadas pelo impacto na acuracidade dos resultados e sensibilidade global. São investigados os comportamentos de diferentes combinações de envoltória e forma, para o contexto climático quente úmido de Natal/RN, com predominância de cargas de resfriamento. As análises de sensibilidade e de incerteza são relacionadas entre si para otimizar o processo e identificar as variáveis prioritárias na carga térmica de resfriamento, sendo empregado o método baseado em variância de Sobol’, scripts em linguagem R e o metamodelo RNA da INI-C, para edificações comerciais de escritório. A propagação de incertezas analisa a incerteza de variáveis isoladas e o efeito acumulado das incertezas, além de testes de limites de incertezas comparando a abordagem com prioridades com os limites do RAC INI-C. Nos resultados o PAF, sombreamento (AOV e AVS) e FS foram mais influentes. As entradas inertes variaram até 30% sem comprometer o resultado, enquanto a tolerância máxima do RAC é 15%. É demonstrado que a abordagem com prioridades pode simplificar as avaliações de desempenho sem comprometer a acuracidade, uma vez que se determinem as sensibilidades das entradas por meio de um metamodelo para discriminá-las. A abordagem se mostrou acessível quanto aos recursos computacionais, e necessária para identificar o impacto das características, dependente do contexto da edificação, valor absoluto, variação e combinação entre as demais.pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationDIAS, Alice Ruck Drummond. Análises de sensibilidade e propagação de incertezas para modelagem com prioridades na avaliação do desempenho de eficiência energética de edificações pela INI-C. Orientador: Dr. Aldomar Pedrini. 2023. 288f. Tese (Doutorado em Arquitetura e Urbanismo) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/60171
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA E URBANISMOpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectEficiência energética de edificaçõespt_BR
dc.subjectMetamodelopt_BR
dc.subjectAnálise de sensibilidade globalpt_BR
dc.subjectPropagação de incertezapt_BR
dc.subjectINI-Cpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::ARQUITETURA E URBANISMOpt_BR
dc.titleAnálises de sensibilidade e propagação de incertezas para modelagem com prioridades na avaliação do desempenho de eficiência energética de edificações pela INI-Cpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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