Energia solar para arquitetos: Aplicação do BIM a energia solar
Os sistemas fotovoltaicos foram desenvolvidos para ser adequar a edificações existentes que foram concebidas por seus arquitetos e engenheiros em uma época onde não tínhamos a energia fotovoltaica tão difundida no país. Se você é um arquiteto ou um engenheiro leia este artigo e veja como é possível aumentar o rendimento do sistema fotovoltaico se ele for considerado desde o planejamento inicial da edificação.
BIM – Building Information Modeling, ou Modelagem de Informação da construção é um conceito de modelagem que representa, digitalmente, através de ferramentas gráficas digitais, as características físicas e funcionais de uma edificação, integrando e compartilhando informações de forma a construir uma base realista para um determinado projeto. Facilitando a tomada de decisão durante todo o ciclo de vida de um projeto.
Tradicionalmente os projetos de edificações vinham sendo projetados em duas dimensões e com o BIM, além do conceito tridimensional, incorpora também informações sobre os elementos utilizados para o desenvolvimento do projeto como tempo (4D) e custo (5D).
O BIM mudou a forma de interação das mais diversas disciplinas do desenvolvimento de um projeto. A possibilidade de integração entre projetos arquitetônicos e paisagísticos com a engenharia estrutural e instalações elétricas vem garantindo a consistência dos projetos dando maior segurança a orçamentação e planejamento de obras. Desta forma considerando a possibilidade de se integrar fluxos financeiros, cronogramas de produção, recursos humanos, compras de materiais e serviços.
Ao longo do processo de desenvolvimento de um projeto, o BIM incorpora as alterações necessárias e atualiza todo o banco de dados. Ao fim do projeto, toda a informação é arquivada, gerando um registro histórico completo da obra, o qual será imprescindível na realização de reformas, contratos de seguro, pendências jurídicas e até demolição.
E a Energia Solar? Qual é o papel dela nesse panorama?
Na data em que esse artigo está sendo escrito (Julho/2016), estamos com apenas 4.000 (apx) sistemas de geração fotovoltaica conectados à rede de acordo com a REN 482/2012. Este número vem crescendo de forma exponencial. Em uma análise mais aprofundada sobre esse mercado verificamos que a esmagadora maioria dos projetos vem sendo implantados em edificações já existentes. Os sistemas fotovoltaicos foram desenvolvidos para ser adequar a edificações que, quando concebidas, seus arquitetos e engenheiros sequer pensavam que essa solução seria tornaria relevante no futuro.
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Esforço X Resultados
O gráfico abaixo representa bem o fluxo de trabalho com BIM e como ele otimiza os resultados de um projeto pelo simples fato de que o maior esforço de trabalho se concentra em fases de concepção do projeto (Projeto Preliminar/Detalhamento do projeto) e, consequentemente, tem maior capacidade de impactar os custos de desempenho do projeto de uma forma positiva
1 – Posição dos Painéis Solares: Orientação e inclinação de telhados.
As análises de produção de energia solar poderão ser otimizadas através da definição da orientação e inclinação de telhados;
2 – Horas de Sol: Sombreamento
De uma forma geral o ideal é que tenhamos o máximo de Sol sobre as placas de energia solar. Existem inúmeras ferramentas de análise de impacto por sombreamento que podem ser aplicados no projeto antes que ele seja construído visando aumentar as horas de sol disponível e, por consequência a produção de energia do sistema como um todo.
3 – Carga dos Painéis Solares
A influência das cargas dos módulos fotovoltaicos sobre a cobertura e, forças devido aos ventos (NBR 6123/88), poderão ser analisadas previamente, flexibilizando a tomada de decisão entre engenheiros calculistas e orçamentistas;
4 – Layout do Sistema Fotovoltaico
Análise prévia do lay-out do projeto e compatibilização do demais elementos arquitetônicos do projeto. Esse tipo de análise é indispensável em projetos BIPV – PAINÉIS SOLARES INTEGRADOS À CONSTRUÇÃO.
Além das análises é importante ressaltar que na grande maioria dos softwares BIM, o projetista trabalha com elementos com características físicas e não linhas (conhecidos layers dos softwares CAD convencionais). Cada módulo fotovoltaico é contabilizado como uma unidade e possui características técnicas próprias (dimensões de largura, comprimento e espessura, tipo de material, temperatura, peso, etc…) que enriquecem o banco de dados do projeto podendo ser utilizado em outras etapas.
Orçamentos: Existem inúmeras ferramentas que buscam insumos através dos bancos de dados de um projeto BIM. Essa interação simplifica os processos de orçamentação das obras fazendo com que cada inversor e módulo alocado no projeto será utilizado pelo projetista de instalações para definição de cabeamentos, eletrodutos e a quantidade de horas de eletricistas, ajudantes e engenheiros necessários para o trabalho. A apropriação dessas informações consequentemente será utilizada como referência de composição de custos para projetos futuro. Os custos do projeto terão menor margem para erro considerando a interação entre os projetistas em uma mesma plataforma em tempo real.
Cronogramas físicos: A partir das quantidades de área de painéis fotovoltaicos definidos em projeto, demais insumos e horas de trabalho de equipe, é possível através de integração entre ferramentas de modelagem 3D e softwares como primavera e Project, a estruturação de cronogramas físicos do projeto.
Analisando a grande aceitação da energia solar no Brasil, é importante que arquitetos e engenheiros tomem frente e incorporem a solução ainda na concepção dos seus projetos. O BIM é uma das metodologias de trabalho que tem mudado o mercado da construção por conta da otimização dos processos e por facilitar a incorporação de novos elementos para um público cada vez mais crítico e exigente.
No Portal Solar você pode buscar referências de empresas e especialistas em energia solar perto de você. Blocos para modelagem 3D e especificações técnicas de painéis de energia solar, inversores e demais componentes podem ser obtidos através de representantes de fabricantes listado no Mapa de Empresas de Energia Solar. Caso queira informações práticas como área por kWp, peso das placas, geração de energia e outras coisas relacionadas visite a nossa página como preparar a sua construção para energia solar.
Vou encerrar esse artigo deixando alguns links de algumas ferramentas BIM para os seus projetos
Vasari Autodesk http://autodeskvasari.com/
Archicad Ecodesigner http://www.graphisoft.com/archicad/ecodesigner_star/
Solar Energy Analysis /Sketchup http://extensions.sketchup.com/pt-BR/content/solar-energy-analysis
Artigo de: Rafael Pereira – Especialista em Energia Solar Fotovoltaica e Analista de GD.
