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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: BIM e Internet das Coisas para o monitoramento do consumo de energia da edificação
Title Alternative: BIM and Internet of Things for building energy consumption monitoring
Author: Machado, Fernanda Almeida, 1989-
Advisor: Ruschel, Regina Coeli, 1958-
Abstract: Resumo: No Brasil, o vetor de crescimento do consumo de energia em edificações comerciais e públicas apresenta projeção acentuada até meados de 2050. Essa projeção de crescimento pode ser mitigada por meio da adoção de medidas de eficiência energética, considerando condicionantes ambientais, físicas e de padrões de usos da edificação. Iniciativas tecnológicas que subsidiam estas medidas devem ser acompanhadas por ações de intervenção no comportamento. Nesse sentido, o emprego de Sistemas de Eco-feedback, que exploram recursos de frequência, representação e contextualização na exibição de informações de consumo, pode propiciar uma abordagem centrada no usuário. As informações de consumo são usualmente extraídas do ambiente construído monitorado, através do uso de Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs) e de Sensoriamento. Como na escala da edificação há grande volume de dados associados ao comportamento e funcionamento de seus objetos, a convergência dos paradigmas relativos à Internet das Coisas (IoT) e à Modelagem da Informação da Construção (BIM) torna-se fundamental nesse contexto, para aprimorar o monitoramento de desempenho orientado ao consumo. Logo, o objetivo desta pesquisa é integrar informações de consumo de energia adquiridas através da IoT ao Modelo BIM, visando o monitoramento de desempenho. Trata-se da primeira dissertação brasileira a abordar a Interface BIM/IoT. A abordagem enfatiza a fase de Operação e Manutenção (O&M) e busca auxiliar proprietários e gerentes de facilities na criação de estratégias operacionais e de eficiência energética em edificações. A pesquisa incorporou os procedimentos metodológicos da Design Science Research, que conduziram: (i) à definição de uma estratégia macro de implementação de um Sistema de Eco-feedback; (ii) à identificação dos propósitos de BIM e IoT na integração; e (iii) à atribuição de classes de problemas aos estudos existentes que abordam BIM e IoT, considerando agentes envolvidos, séries e usos do Modelo BIM. Esta construção teórica fundamentou o desenvolvimento da solução BIM-IoT, que atendeu às classes que abordam a Sensibilidade à Eficiência Energética e a Qualidade Ambiental Interna. A solução foi implementada e avaliada no laboratório de pesquisa de um edifício institucional, como prova de conceito. Enumera-se, entre as contribuições da pesquisa, a transformação do Modelo BIM para um estado dinâmico, cujo uso proporciona contextualização semântica e espacial em tempo real às informações de consumo de energia. A associação deste modelo à estratégia de eco-feedback para o setor de serviços, pode auxiliar, facilitar e incrementar o monitoramento de desempenho, além de fomentar mudança de comportamento. Esta mudança está associada ao próprio Monitoramento de Desempenho que, além de viabilizar a manutenção preditiva, serve de parecer e/ou indicador de qualidade de soluções de projeto

Abstract: The energy use in the Brazilian commercial and public building sectors are expected to have a sharp increase until the middle of 2050. This increase may be mitigated by adopting building energy efficiency measures that take into consideration environmental and physical factors and building use patterns. Technological initiatives that aim at improving that measures must be accompanied by behavioral intervention actions. The adoption of Eco-feedback Systems that explore resources such as frequency, representation, and contextualization in usage information exhibition, can provide user-centered support. Consumption data is usually extracted from the monitored built environment, through the use of Information and Communication Technologies (ICTs) and Sensing Technology. In the built environment there is a great amount of data associated with the functioning and behavior of its objects. Thus, the convergence of Internet of Things (IoT) and Building Information Modeling (BIM) paradigms is essential to improve performance monitoring focusing on consumption. This study aims at integrating energy consumption data collected through IoT into the BIM Model with the goal of Performance Monitoring. This is the first Brazilian Master's thesis to approach BIM/IoT Interfacing. Such approach emphasizes the Operation and Maintenance (O&M) phase and can help owners and facilities managers enhance operational and energy efficiency strategies in buildings. The adoption of Design Science Research (DSR) guided: (i) defining a macro strategy for Eco-feedback Systems implementation; (ii) identifying BIM and IoT main purposes in the integration; and (iii) attributing classes of problems to existing studies that approach BIM/IoT Interfacing, also considering BIM Model Series and Uses, and the agents involved. The BIM-IoT prototype fitted into the Energy Efficiency Awareness and Indoor Environmental Quality classes of problems. As a proof of concept, it was implemented and evaluated in a research laboratory of an institutional building. Regarding the main research contributions, the BIM Model became Dynamic with the potential of providing semantic and spatial contextualization in real-time for energy consumption information. The association between Dynamic BIM Model and the eco-feedback strategy created for the service sector may support, facilitate and enhance Performance Monitoring, besides encouraging behavior change. The change is related to the Performance Monitoring itself that upholds predictive maintenance and serves as a reference and/or a quality indicator of design solutions
Subject: Modelagem de informação da construção
Internet das coisas
Monitoramento
Energia - Consumo
Manutenção
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: MACHADO, Fernanda Almeida. BIM e Internet das Coisas para o monitoramento do consumo de energia da edificação. 2018. 1 recurso online (208 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Campinas, SP. Disponível em: http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/334629. Acesso em: 12 ago. 2019.
Date Issue: 2018
Appears in Collections:FEC - Tese e Dissertação

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