Parameterization and solar radiation simulation for optimization of a modular canopy

Abstract

Este estudo compreende o processo de desenvolvimento de modelagem paramétrica em Grasshopper® para superfícies complexas na construção, utilizando, como critérios de desempenho, a radiação difusa e direta. O objetivo principal deste artigo é criar, simular e otimizar uma cobertura modular, semipermeável, baseada no estudo e interpretação de folhas de árvores como estruturas de engenharia. O método aplicado envolveu a definição de parâmetros e critérios para a otimização do processo de simulação e foi dividido em três estágios: estudo da forma, parametrização da forma e simulação e otimização. O plugin Ladybug® para Grasshopper® foi usado para realizar as simulações e o Octopus® foi adotado como motor de otimização. O objeto de estudo escolhido foi o processo de criação de uma cobertura, pois em climas quentes e úmidos, como no Brasil, as áreas de cobertura são uma parte crítica do envelope construtivo, altamente susceptíveis à radiação solar e outras mudanças ambientais, influenciando nas condições de conforto interno dos ocupantes. Devido à parametrização, o produto final, embora criado para uma zona climática específica, pode ser aplicado para quaisquer outras zonas bioclimáticas com poucas alterações nos parâmetros. Como principais resultados, o dispositivo de controle solar contribuiu para a redução de 86% da média anual de radiação solar horária para radiação direta, mantendo os níveis de radiação difusa.