Foi estimado que os edifícios contribuem com cerca de 20-30% do uso de energia nos Estados Unidos a um custo anual de mais de $100B. Além disso, os edifícios também contribuem com cerca de 35-40% de todas as emissões de CO2 dos EUA. Pode haver um impacto ambiental e econômico substancial se houver esforços para diminuir o consumo de energia dos edifícios. A complexidade do consumo de energia dos edifícios não deve ser tomada como garantida.
Esforços para melhorar a conservação de energia e eficiência em edifícios frequentemente envolvem simular ou analisar sistemas físicos específicos. Por exemplo, designers podem estudar as economias potenciais de usar tinta de cor clara no telhado de um edifício, mudar para luzes fluorescentes de alta eficiência ou aplicar tinta de cor clara no telhado. A interação complexa entre o ambiente e os sistemas de construção dificulta fazer estimativas precisas.
Quando o comportamento dos ocupantes é incluído, a complexidade desse problema também aumenta drasticamente. Vamos entender isso com um exemplo hipotético: um edifício consome US$ 1 milhão por ano em eletricidade para iluminação. A análise pode mostrar que, dados os padrões de uso atuais, instalar iluminação de alta eficiência custaria US$ 1 milhão e resultaria em economia de eletricidade de 50%, o que equivale a US$ 500,000 por ano.
Isso levaria ao ponto de equilíbrio em dois anos. No entanto, imagine que o proprietário do edifício invista em uma campanha para aumentar a conscientização, levando a uma redução de 25% na quantidade de eletricidade usada pelos ocupantes, ou um custo anual de eletricidade de $ 750,000. A mesma iluminação de alta eficiência agora economizaria apenas $ 375,000 por ano. Agora levaria quase três anos para atingir o ponto de equilíbrio.
Interações ainda mais complexas ocorrem quando você começa a considerar todos os sistemas do edifício, como aparelhos, redes de dados, padrões de uso e outros aspectos do comportamento dos ocupantes que impactam os padrões de uso e demanda.
Por exemplo, melhorar o controle climático pode encorajar os ocupantes a passar mais tempo dentro do edifício, o que levará a um aumento no consumo de energia. Esse fenômeno também é definido como efeito rebote.
Esse tipo de comportamento emergente é um sinal de sistemas complexos. O comportamento geral de tais sistemas complexos é determinado de maneiras às vezes imprevisíveis pelos elementos do sistema interagindo entre si e com o ambiente.
Há inúmeros exemplos de sistemas complexos criados pelo homem ao seu redor, como flutuações do mercado de ações, engarrafamentos, etc.
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O que é ABS?
As técnicas analíticas tradicionais não são adequadas para lidar com sistemas complexos, visto que o comportamento desses sistemas frequentemente exibe não linearidades acentuadas, como pontos de inflexão. Nos últimos anos, entidades comerciais como a Icosystem , bem como pesquisadores em centros acadêmicos como o Instituto Santa Fe, têm estudado e gerenciado com sucesso sistemas complexos usando Simulação Baseada em Agentes (ABS).
Como ele captura o comportamento dos sistemas?
É uma técnica de simulação que captura o comportamento dos sistemas de baixo para cima. Inicialmente, o ABS foi estudado principalmente em ambientes acadêmicos, enquanto recentemente tem sido usado para resolver uma variedade de problemas complexos de tecnologia e negócios em muitas áreas problemáticas e setores da indústria. O trabalho do ABS também explica a complexidade do consumo de energia em edifícios.
