Modelagem paramétrica: Concepção de torres torcidas e proteções solares para análise de iluminação natural e radiação solar em edifício comercial na cidade de São Paulo

O conforto ambiental é uma característica importante na edificação e o estudo a respeito do desempenho de projetos em arquitetura vem ganhando atenção e importância devido às preocupações com questões ambientais, na qual as estratégias de projeto têm relação direta com a otimização do ambiente, tanto em promover um local confortável àqueles que o utilizarão, assim como redução de custos, resultando em eficiência energética. Entende-se por conforto em edificações, neste trabalho, as condições adequadas de projeto que levam em consideração o clima local e resultem no bem-estar do ser humano. Por estar relacionado a diversos fatores, caracteriza-se por abordar aspectos interdisciplinares. O trabalho visa analisar diferentes combinações entre percentual de aberturas em edifícios com formas não convencionais como as geometrias torcidas a fim de compreender o comportamento da iluminação natural no interior do ambiente e incidência da radiação solar na fachada. São efetuadas análises de soluções com proteções solares distintas com o objetivo de identificar ambientes com melhores performances desde a fase de concepção. O desenvolvimento do trabalho se dá através da modelagem paramétrica do edifício e proteções solares, impressão digital das geometrias e avaliação por meio de simulações computacionais. O estudo é direcionado para a localização e condições climáticas da cidade de São Paulo com utilização do software Rhinoceros e seus plug-ins Grasshopper, Ladybug e Honeybee para simulação da radiação solar e iluminação natural no edifício respectivamente. A utilização de modelagem paramétrica colabora no processo da busca pela forma, da variação dos parâmetros, resultando na criação de não apenas um elemento, mas uma série de soluções para a investigação em estudo. E as simulações auxiliam nas tomadas de decisões, possibilitando verificar alternativas para projeto. Através dos procedimentos e análise dos resultados das simulações, quanto menor a torção da edificação, melhores são os resultados de iluminação natural no interior do ambiente. Já os resultados com relação à radiação solar incidente na fachada, demonstraram que quanto maior a torção maior a exposição à radiação solar em determinados pontos da fachada e maior o auto sombreamento em outros. Quanto ao dimensionamento das aberturas, observou-se melhores resultados nas janelas que apresentavam maior altura, se comparado à largura das mesmas. A avaliação do edifício com relação aos itens mencionados possibilita maior assertividade em relação à disposição do layout no interior do ambiente, assim como, soluções de fachada com utilização de placas fotovoltaicas colaborando para o melhor posicionamento das peças, resultando em ganhos de conforto ao usuário e eficiência energética na edificação.The environmental comfort is one of the important features in construction and the research concerning to architectural projects is calling attention and importance due to environment concerns, which the project strategies are direct related to optimal ambience, not only regarding to a comfort place for those who will use it , but also reducing the costs, resulting in energy efficiency. Confort in edification means in this piece of work, project suitable conditions taking into consideration the local climate and resulting in the human welfare. Being related to several factors is characterized by approaching cross-disciplinary aspects. This project aims to analyze different combinations of percent building opening with unconventional shapes as twisted geometries to understand the performance of natural light in the room's interior and the solar incidence in the facade. The objective of solar protection analyzes is to identify spaces with better performance since conception stage.The evolution of this project will occur through building parametric modeling and solar protection, geometric digital printing and evaluation by computer simulations. The study is focused on São Paulo's location and climate conditions, using the software Rhinoceros and its plug-ins Grasshopper, Ladybug e Honeybee to simulate the solar radiation and the natural light in the building. The use of parametric modeling contributes to the shape process, parameter variations, resulting into the creation of not only one element, but also series of solutions to the study investigation. And the simulations assist in the decision-making processes, facilitating to giving alternatives to the project. Through these procedures and result analyze simulations, the less twisted the edification, better is the natural light results in the room's interior. The results related to the solar radiation incidence in the facade, show us that the higher twisted, the higher exposure to solar radiation in specific points of the facade and it is higher the auto shading in another places. As to the opening scaling, it was observed better results in windows with bigger height compared to their width. The building evaluation related to the items mentioned above give us higher assertiveness with regard to the layout disposition in the room's interior, as well as, solutions of facade using photovoltaic plates working to a better position of the parts, resulting in comfort gains to the users and energetic efficiency in the edification