Orientadores: Irenilza de Alencar Naas, Danilo Florentino Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-18T04:22:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_GuilhermeRodriguesdo_M.pdf: 1366852 bytes, checksum: 3be5b6e8ff020347c7de825f27df3e9e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A produção de frangos de corte tem grande destaque na economia brasileira, sendo o país o terceiro maior produtor mundial e o principal exportador de carne de frangos. Um dos entraves da atividade é o estresse térmico ambiental, que impacta negativamente a produção. A pesquisa sugere que as temperaturas superficiais medidas com termografia em frangos de corte podem servir como base para inferir condições inadequadas de alojamento no ambiente de produção. O objetivo deste trabalho foi quantificar as temperaturas superficiais de frangos de corte em diferentes condições de alojamento, em ambiente controlado e no campo, e associar com condições do ambiente térmico. O experimento foi dividido em três etapas, na primeira foi analisada a variação da temperatura superficial média das aves em diferentes temperaturas do ar em câmara climática para diferentes idades. A segunda etapa foi realizada a campo em dois aviários, os quais foram registrados semanalmente os parâmetros ambientais internos e externos dos aviários e imagens termográficas da cama de frango, do forro e das membranas laterais (cortinas) associando com a temperatura superficial das aves. A eficiência térmica do alojamento foi feita comparando a perda de calor das aves nos dois aviários. Na terceira etapa foi proposto um índice Fuzzy de conforto térmico de frangos de corte com base na sua temperatura superficial. Com o auxílio da termografia foi possível calcular a temperatura superficial média de frangos de corte através da análise das imagens termográficas. Na análise termográfica a campo, concluiu-se que a temperatura superficial média de frangos de corte está mais associada à temperatura superficial do entorno de produção (cortinas laterais, forro e a cama de frango). Com base na variação da temperatura superficial média das aves utilizadas na pesquisa foi gerado o índice Fuzzy de conforto térmico (IFCT) que permite estimar condições de conforto térmico em condições tropicais, especifico na estimativa da condição de perigo térmico. A utilização das câmeras termográficas para aferição da temperatura superficial de frangos de corte pode ser utilizada para estimar condições de conforto térmico de frangos de corte em diferentes condições de alojamento / Abstract: The production of broiler chickens is of great importance in the Brazilian economy and the country is the third largest world producer and leading exporter of broiler meat. One problem in the activity is the environmental heat stress, which impacts negatively on production. This research suggests that the surface temperatures measured with thermography in broiler chickens may serve as a basis for inferring improper housing conditions in the production environment. The objective is to measure the surface temperatures of broilers in different housing conditions and associate with the weather. The experiment was divided into three stages: first, we analyzed the variation of mean surface temperature of the birds at different air temperatures and climate in the camera at different ages. The second stage was conducted in the field in two poultry houses in two different periods of accommodation, which were followed weekly by recording the climatic and environmental variables and the infrared thermographic images of poultry litter, and the membranes used in the sides, correlating it with the surface temperature of the birds, and the thermal efficiency of housing was done by comparing the heat loss of birds in two houses. In the third step it was proposed a fuzzy index of thermal comfort for broilers based on its surface temperature. With the aid of infrared thermal imaging it was possible to calculate the mean surface temperature of broilers by image analysis, without the need of using equations to estimate this. Using the infrared thermal image analysis conducted in the field, we conclude that the mean surface temperature of broiler chickens is more correlated to the surface temperature of the production environment (side curtains/ membranes, litter and chicken). Based on the variation of mean surface temperature of the birds used was generated Fuzzy index of thermal comfort (FITC) that allows estimating the thermal comfort in tropical conditions, to predict the specific condition of thermal hazard. The use of infrared technology to calculate the surface temperature of broilers, with the aid of thermographic cameras, gives out a basis for estimating the thermal comfort of broiler chickens in different housing conditions / Mestrado / Construções Rurais e Ambiencia / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Lucila Chebel Labaki / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-14T03:21:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Skubs_Danielle.pdf: 14200776 bytes, checksum: 3848b0e7f767b5ebf3f638f9c66c4f0b (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: As áreas de transição têm especificidades por suas características construtivas e por serem espaços influenciados tanto pelo clima externo como pela edificação a que pertencem. Ainda são escassos os estudos sobre este tema no Brasil. Aceita-se que em regiões quentes estes ambientes podem minimizar o choque térmico dos usuários na passagem interior ao exterior, compor ambientes de microclima local agradável, tornando os espaços mais confortáveis e receptivos. O objetivo deste trabalho é avaliar a importância da área de transição como elemento apaziguador do microclima local e a percepção dos usuários para este fato, adotando como objeto de estudo duas instituições de ensino, de Piracicaba e Santa Bárbara D'Oeste, SP. A metodologia adotada baseou-se na aplicação de questionários, realização de medições dos parâmetros ambientais e registro, através de croquis e anotações, da implantação e características construtivas dos ambientes analisados. As medições forneceram dados para a análise do comportamento térmico das áreas de transição e salas de aula e os questionários foram utilizados para avaliar as sensações, preferências térmicas e impressões dos usuários em relação a estas, através do cálculo do Voto Médio Estimado (VME). Os resultados da pesquisa mostraram que a escolha dos materiais e a configuração do espaço de transição são fundamentais para o conforto térmico e indicaram que os usuários percebem a importância da área de transição como elemento apaziguador do choque térmico causado pela diferença de temperaturas entre área interna e externa. A relevância deste trabalho está em mostrar que estas áreas podem ser ambientes confortáveis e espaços agradáveis, que contribuem para o conforto térmico dos ambientes e proporcionam maior qualidade de vida aos usuários, mostrando ainda potencial auxílio de economia de energia. / Abstract: Transitional areas have specificities due to their constructive characteristics and to the way in which these spaces are influenced by the outdoor climate and the building which they belong to. There are few studies on this issue in Brazil. It's accepted that in hot environments regions, these areas can minimize the users' thermal impact in the transition indoor - outdoor and can provide pleasant local microclimate environments, creating more comfortable and receptive spaces. The goal of this study is to evaluate the importance of the transitional areas as an appeaser of local microclimate as well as the users' perception to this fact, adopting by study object two educational institutions of Piracicaba and Santa Bárbara D'Oeste, SP - Brazil. The methodology is based in the use of questionnaires, measurements of environmental parameters and the record of implantation and constructive characteristics of the analyzed environments, through sketches and notes. The measurements provided data for analysis of the transitional areas and classrooms' thermal behavior and the questionnaires were used to evaluate the users' thermal sensations, preferences and perceptions, through the Predicted Mean Vote (PMV) calculation. The results of this research have shown that the choice of materials and the configuration of the transition area are fundamental to thermal comfort and also indicated that users understand the importance of this space as an appeaser of thermal impact caused by the temperatures difference between indoor and outdoor environments. The relevance of this research consists in showing that these areas may be comfortable spaces and nice environments, also contributing to environment's thermal comfort and providing better quality of life to their users, showing also potential support for energy saving. / Universidade Estadual de Campi / Arquitetura e Construção / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Lucila Chebel Labaki / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-14T03:28:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_EdmarMariaLima.pdf: 8612445 bytes, checksum: 69659b28ac6e14c5f71ca12f206444ac (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O óleo de mamona após seu processamento e síntese, dá origem a uma poliuretana, termicamente compatível com as poliuretanas de origem petroquímica, mas com toxidade quase nula e baixa flamabilidade. A utilização da espuma de mamona é ecologicamente correta por tratar-se de uma fonte vegetal renovável, não tóxica durante o seu manuseio Através da experimentação de 4 (quatro) células-teste em escala 1: 1 foram utilizadas placas de espuma poliuretana de mamona, como isolante térmico em coberturas. A diferença entre as células-teste apresenta-se na localização das placas de resina poliuretana. Na quarta célula-teste (casa 4), está localizada a central de tomada dos dados. Na primeira (casa 1), a espuma poliuretana encontra-se em forma "sandwich", localizada entre as telhas de fibrocimento. A segunda (casa 2), não possui nenhum tipo de isolamento térmico - é a célula-teste utilizada como referência para este estudo e na terceira (casa 3), a espuma poliuretana é colocada diretamente sobre a laje. O trabalho teve como objetivo verificar comparativamente, a resposta térmica das coberturas utilizando a espuma poliuretana de mamona como isolante térmico na cobertura, englobando duas estações climáticas, final do verão e o inverno. Em diferentes períodos da pesquisa utilizou-se as telhas de fibrocimento em sua cor natural e com a telha pintada na cor branca. Foram registradas as temperaturas de bulbo seco, bulbo úmido e de globo internas e externas do ar e as temperaturas superficiais dos elementos construtivos componentes da cobertura. A análise dos dados foi feita comparando-se as temperaturas de cada uma das células - teste, com as temperaturas externas, tomadas por uma pequena estação meteorológica. O experimento foi desenvolvido na cidade de Ilha Solteira/SP, região noroeste do estado A célula-teste 1 (casa 1), que possui o isolante térmico em forma "sandwich " entre as telhas e com as telhas pintadas na cor branca, apresentou melhor desempenho térmico, para utilização no inverno-seco e, a célula-teste 3 (casa 3), com o isolante diretamente sobre a laje e com as telhas pintadas de branco, demonstrou melhor comportamento térmico no verão quente-úmido. / Abstract: The aim of this work is to describe an experimental study using castor oil foam as an insulating material inside the roof. The castor oil foam inside the roof is an appropriate natural recycled material as a passive cooling strategy as opposite to the burning of fossil fuels for air conditioning (AC) and mechanical ventilation. The expected result of this research is the possibility of contributing to improve thermal comfort and quality of life in the built environment. This experimental study is based on collecting data under real climate conditions of temperature and humidity to investigated the thermal performance in four test-cells with castor oil foam inside their roofs, in the city of Ilha Solteira located at northwest region of São Paulo State, in Brazil. In this research four test-cells constructions were used for data collection of ambient and surfaces temperatures with dimensions 3,00 x 2,00 x 2,50 m in real scale. The first test-cell was composed with insulating material like a sandwich. The second one with no insulating material was taken by reference. The third one was had insulating material on the flag and on the fourth was found the central of data collection. This work compared about the behavior in the test-cells applying castor oil foam on four different periods of the year: two on the summer and two in the winter. Results showed up the best thermal performance on the summer period was demonstrated on the test-cell no 3, presenting white roofing. Otherwise in the winter, the best thermal behavior was presented on the test cell no 1, with white roofing, too. / Universidade Estadual de Campi / Arquitetura e Construção / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Lucila Chebel Labaki / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-09T00:13:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreno_MayradeMattos_M.pdf: 31675100 bytes, checksum: 2792fd629fdb63ab03fc46066d708989 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Os grandes centros urbanos vêm enfrentando alterações em seu clima devido,principalmente ao, crescimento acelerado que remove vegetação impõe a impermeabilização direciona ventos e afeta a insolação. Estas alterações podem ser observadas tanto em áreas centrais quanto em bairros periféricos incluindo aqueles caracterizados pela autoconstrução. O objetivo geral do presente trabalho é propor parâmetros para implantação efetiva de áreas verdes em bairros em esenvolvimento caracterizados pela autoconstrução consolidada. As variáveis componentes do conforto urbano estudadas para as unidades de caso, foram radiação solar,temperatura, umidade do ar e ventos predominantes, compondo o conjunto de variáveis ambientais, em relação à morfologia e uso do espaço urbano adaptado foramanalisados: a topografia do sítio, blocos de edificações, densidade, gabarito, materiais de construção, cor das edificações, pavimentação, áreas verdese espaços livres.A dinâmica urbana: leis de zoneamento e características populacionais foram observadas. Através do método de caracterização das áreas , regressão e interpolação dos dados de sensação térmica e de conforto foram gerados parâmetros e ferramentas como: gráfico em três dimensões da zona de conforto para clima tropical de altitude, mapas de conforto formula e definição de intervalos confortáveis. Concluiu-se que a implantação de áreas verdes em regiões urbanas em desenvolvimento e/ou sedimentadas, se deve ocorrer com base em parâmetros que favoreçam o seu melhor aproveitamento para o conforto urbano, como caminho dos ventos predominantes, densidade, morfologia do sítio, distribuição viária, além do conhecimento das características dos habitantes dos bairros de seus hábitos e práticas cotidianas / Abstract: The phenomenon of climate alterations in urban centersi s a well-known fact. The rapid growing of cities imposes the removal of vegetation, affects permeability, changes wind directions and affects insolation. These changes are observed mainly in urban central areas but also in cities outskirts, including those characterized by theself-built housing. The main objective of the present work is to define parameters for implantation of green areas in developing urban regions characterized by consolidated self construction. For this research component variables of urban comfort for the studied areas were analyzed: solar radiation, air temperature relative humidity, speed and direction of prevailing winds; in relation to adapted urban space, topography and land use (blocks of construction material, density, buildings height, external surface colour of the constructions, pavement materiais, green areas and public spaces) were discussed; urban laws and population characteristics were also investigated. The characterization of the areas, regression and interpolation method of the measured data with those obtained in a survey among the inhabitants of the city district about thermal sensation and comfort,allowed to establish parameters and tools as: graph in three dimension sof the comfort zone for tropical climate of altitude, comfort maps, formulas and definition of comfortable intervals. In conclusion, it is shown that for implementation of green areas in urban settlements, either in development or consolidated, it is necessary to follow parameters that favour the improvement of urban comfort, such as the path of prevailing winds, site density and morphology, streets distribution. It is importan to have in mind the inhabitants'characteristics, customs and daily practices / Mestrado / Arquitetura e Construção / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Lucila Chebel Labaki / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-14T20:13:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Villar_JorgeDaniel_D.pdf: 6238213 bytes, checksum: a9a8e0572d922acf9ed9bbc332d04892 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Sem abjurar da arte enquanto essência da e na arquitetura e destacando-a enquanto atividade e expressão utilitária, esta Tese pretende que seja a confortabilidade nos ambientes construídos para as atividades humanas o objetivo subjacente, subjuntivo ou declarado e predominante da arquitetura por sobre qualquer outro. Alega ser explícita a atenção dos arquitetos nos aspectos plástico-visuais dos seus projetos enquanto outros não fruem da mesma relevância, o que se reflete comportamentalmente nos usuários. O conforto geral e pleno é a condição essencial a ser oferecida ao homem nos ambientes construídos. Entendido este com abrangência holística, variável, dinâmica, flexível, sistêmica e não parcial e restrito a alguns aspectos específicos (térmico, acústico, ergonômico) deve ser fundamento e referencial constante do projeto arquitetônico. Como pedestal estruturador do projeto possibilita melhores resultados ambientais e comportamentais. O trabalho analisa a origem e a semântica do termo. Avalia as características que orientam sua observação, discute a subjetividade dos padrões de referência na base das diferenças e diversidade dos usuários das construções que variam conforme idade, sexo, região, cultura, etnia e outras particularidades, e questiona a validade dos padrões em geral, especificamente dos antropomórficos e suas aplicações nos projetos arquitetônicos. São estudados o ser humano e as relações interativas e interdependentes com a comunidade e o meio ambiente, com ênfase no modificado, sob o ponto de vista da percepção e das reações do homem aos estímulos presentes e das sensações que provocam. Relaciona o bem-estar com a percepção bio-psicológica e as impressões subjetivas de prazer, felicidade (conforto) e comportamentais que provocam nas pessoas, física, emocional e psicologicamente. Conceitua psicologia ambiental e ambiência e avalia alguns aspectos do conforto nos ambientes arquitetônicos, indicando referências e vetores que orientam a sua consideração na ação projetual. A partir de um foco centrado em residências unifamiliares e dos dados disponíveis são analisados três exemplos paradigmáticos de três mestres modernistas e confrontadas as intenções explícitas e as subjacentes dos criadores, os desejos dos clientes e os resultados objetivos e subjetivos. São avaliados os efeitos quanto à confortabilidade no usufruto das construções pelos seus usuários iniciais. Propõe-se uma matriz para um processo metodológico que possibilite conceber uma arquitetura orientada para o conforto. / Abstract: Never forsaking Art as the essence of Architecture, comfort in constructed environments is analyzed as the main implicit and explicit goal of any architectural project. Comfort is the explicit intention of architects in the visual-plastic aspects of their projects to the extent its impact on users' behaviours is greater than other lesser architectural aspects. General comfort is the essential condition to be offered to users in constructed environments. Total Comfort is understood in its holistic, variable, dynamic, flexible and systemic totality, and it is not restricted to specific aspects such as thermal, acoustic, ergonomic aspects. It is the constant and fundamental referential of the architectonic project, and the construction underpinning of better environmental and behavioural results. The semantic origin of the word comfort is analyzed. The main objective and subjective features of comfort standards are approached from the standpoint of users' diversity of age, gender, region, culture, ethnic and other particular aspects. Standards validity is probed, in particular for anthropomorphic aspects and their application to architectonic projects. Interactive and inter-dependent relationship between humans, their community and environment are analyzed, with emphasis on modified environment, from the standpoint of human perception and reaction to stimuli and their elicited sensations. Well-being is related to the bio-psychological and behavioural subjective perceptions of pleasure and happiness (comfort) and their physical, emotional and psychological unfolding. Environmental psychology and ambience are conceptualized, and particular aspects of comfort in architectonic projects are analyzed. Guiding references and vectors for the consideration of comfort in project action are indicated. Departing from a focus on unifamiliar residence and from available data, three paradigmatic examples of three modernist masters are analyzed and confronted with the implicit and explicit intentions of their creators, the desires of their clients and the subjective and objective results. Comfortability effects are evaluated from the perspective of comfortability in the use and enjoyment of constructions by their primary users. A matrix for a methodological process that allows comfort-oriented architecture is proposed. / Doutorado / Arquitetura e Construção / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Doris Catharine Cornelie Knatz Kowaltowski / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-10T16:25:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Graca_ValeriaAzziColletda_D.pdf: 22155430 bytes, checksum: f7703886150c7a1cd73b545de5c25f02 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Avaliações pós-ocupação de prédios escolares constatam problemas no ambiente construído fruto de definições realizadas durante a fase de estudo preliminar, quando são tomadas decisões referentes à implantação do projeto como um todo. Estes problemas refletem o desconforto do ambiente educacional, tanto nas áreas administrativas, como nas áreas pedagógicas. Alguns dos problemas que dificultam ou influenciam as atividades pedagógicas se referem a aspectos de conforto ambiental. Neste tema podem-se destacar três subáreas: conforto acústico, conforto térmico e conforto visual. Cada subárea possui um campo de conhecimento específico (distinto) e se utiliza de métodos (de avaliação, de desempenho, de decisão, entre outros) e de dialetos próprios, pode-se dizer que existem especialistas que as desenvolvem. Recomenda-se que, durante o processo de projeto de prédio escolar, a avaliação de aspectos de conforto ambiental seja feita por estes especialistas. Os projetos de prédios escolares da rede estadual de São Paulo são regulamentados e supervisionados pela Fundação de Desenvolvimento Educacional (FDE), que fornece o programa arquitetônico e documentação padronizada aos arquitetos que desenvolvem os projetos. Esta pesquisa verificou como é realizado este processo sistematizado de projeto, através da pesquisa junto aos escritórios de arquitetura, e observou que os aspectos de conforto ambiental não são tratados como princípios de projeto, que o produto arquitetônico (a edificação) é fruto da união de várias áreas e subáreas, sendo que a integração de conforto térmico, acústico e visual carece de uma maior sistematização.Propôs-se para amenizar os problemas de implantação de salas de aula, a elaboração e aplicação de exemplos simplificados, que descrevem possíveis configurações de salas de aula para o projeto de prédio escolar, avaliados por especialistas de cada área (conforto térmico, acústico e visual). Optou-se por trabalhar com a avaliação de especialistas para uma conceituação específica. Para a integração dos aspectos de conforto ambiental, se propôs a aplicação da metodologia de projeto axiomático no desenvolvimento de estudo preliminar de projeto para escola de Ensino Fundamental e Médio do Estado de São Paulo, Brasil. Estas duas aplicações foram desenvolvidas na disciplina de projeto do curso de tecnologia em construção civil ministrado no CEFET-SP (Centro Federal de Educação Tecnológica de São Paulo). Os resultados se mostraram interessantes uma vez que despertou nos alunos, entre outros, a importância de aspectos de conforto ambiental, do gerenciamento de informação e do trabalho em equipe. A metodologia de projeto axiomático permitiu o reconhecimento, por parte dos alunos, das interferências de diferentes campos de estudo. Os exemplos de soluções foram utilizados na tomada de decisão, ora como restrição de projeto, ora como diretriz de projeto. O estudo de caso no ensino de projeto indica a possibilidade do uso de exemplos simplificados e da metodologia de projeto e axiomático ao ambiente profissional junto ao FDE / Abstract: The post-occupation-evaluations of school buildings in the State of São Paulo show that most schools have problems caused by decisions made at the preliminary design stage. These problems particularly cause discomfort to users in educational and administrative areas of the schools. Many environmental comfort (thermal, acoustic and lighting) problems affect pedagogical activities. Each comfort sub-area possesses its specific and distinct knowledge and uses its own methods for evaluation, performance measurement and design decision making. Due to the specificity of each environmental comfort experts are recommended to judge aspects of comfort in school building design. This theses presents the results of a research project which applied the use of simplified design examples, evaluated by experts of environmental comfort, and the axiomatic design method, to a preliminary design exercise of a primary school building for the State of São Paulo, Brazil. The exercise was developed in a design discipline of a civil construction technology course of CEFET-SP (Centro Federal de Educação de Tecnológica de São Paulo). Public school buildings in the State of São Paulo are regulated by a foundation FDE (Fundação de Desenvolvimento Educacional), which provides standardized documentation to professional designers. School designs are based on fixed architectural program information and the design process is supervised by FDE. Easy access to school buildings, the design team and documentation facilitated post-occupancy evaluations. These factors were important in the choice of the design exercise. Simplified examples of design solutions, evaluated by specialists of each area (thermal, acoustic and visual comfort) were developed to describe classroom configuration possibilities in school building design. Expert evaluation was introduced to enrich the typical professional design methods, devoid of comfort simulations or calculations, of school buildings projects supervised by FDE. Analysis of the FDE design method also showed that environmental comfort is only regarded superficially by indicated professionals and the axiomatic design method was considered an important introduction for systemization of design information into the creative design process. To test both the importance of the expert evaluated simplified design examples and the use of the axiomatic methods in the design process of school buildings a teaching experience was conducted in the civil construction course of CEFET-SP) in one of its design disciplines. The results showed that students as teams, quickly learned to assimilate the importance of environmental comfort in school building design, coming from the simplified examples. They were able through the use of the axiomatic design method to manage, at times conflicting, information in their design process / Doutorado / Arquitetura e Construção / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Mauricio Roriz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-10T23:32:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carrieres_KellenReginaMonte_M.pdf: 2055164 bytes, checksum: cdcb2f87b28224c87a8002fe4b58dab8 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Com a crise energética e o alto consumo de eletricidade, é crescente a preocupação com a economia de energia, principalmente em edifícios dos setores públicos e comerciais, pois são os grandes consumidores. Com isso, muitos pesquisadores da área estão direcionando suas pesquisas científicas para o estudo do conforto térmico do homem, em busca de edifícios mais eficientes energeticamente. Baseado nesses fatos, esse trabalho avalia a influência de parâmetros construtivos com relação ao consumo de energia e ao conforto térmico de edifícios de escritórios da cidade de São Carlos, de forma a adequar os edifícios ao clima da cidade. Para tal análise, foram estudados seis edifícios com relação à caracterização construtiva, dos quais três foram escolhidos para o levantamento do padrão de uso e ocupação desse tipo de edificação, e para monitoramento de temperatura e umidade relativa do ar. Foram realizadas para o clima da cidade, simulações de um edifício de referência que apresenta alguns parâmetros fixos, que foram adotados por representarem os sistemas construtivos mais utilizados no Brasil, e outros variáveis como a orientação, sistema construtivo, porcentagem de vidro na fachada, absortância da fachada e da cobertura e renovações de ar. Cada parâmetro variável foi simulado com todos os outros fixos, obtendo-se assim resultados reais da influência de cada um. Os resultados dessas simulações foram analisados estatisticamente por regressão linear múltipla. Com essa análise pôde-se determinar a influência de cada parâmetro no consumo de energia. A absortância da cobertura foi o parâmetro que mais influenciou no consumo, chegando a 160% a mais no mês de junho e 238% a mais no mês de dezembro, isso em relação a absortância da fachada, parâmetro de menor influência nesses modelos. Além disso, foram calculadas as diferenças de consumo entre os maiores e menores valores para todas as combinações adotadas nesse trabalho, chegando as situações ideais para o consumo de aquecimento e resfriamento. Em todos os casos, com exceção da capacidade térmica do sistema construtivo, os menores valores de cada parâmetro foram os que obtiveram um menor consumo total em todas as situações / Abstract: Due to the energetic crisis and the high demand for electricity, the concern about power saving is growing, mainly at public and commercial buildings, as they are the greatest consumers. Therefore, many researchers of the area are directing their scientific researches towards the study of mankind thermal comfort, aiming more energetically efficient buildings. Based upon these facts, this work evaluates the influence of construction parameters in relation to energy consumption and thermal comfort of office buildings located in the city of Sao Carlos, in order to adequate the buildings to the city climate. For such analysis, six buildings were studied regarding constructive characterization and three of them were chosen to be assessed by the use and occupancy patterns of this type of building and for temperature and air relative humidity monitoring. According to the city climate, simulations were performed for a reference building with some fixed parameters, which were adopted as representing the most used building systems in Brazil and other variables such as orientation, building system, the percentage of glass in the façade, façade and roof absortance and air renovation. Each variable parameter was simulated having all others fixed, obtaining real results of their individual influences. The results of these simulations were statistically analyzed by multiple linear regression. Through this analysis it was possible to determine the influence of each parameter in the energy consumption. The roof absortance was the parameter that most influenced the consumption, reaching a 160% increase in the month of June and 238% in December, regarding the façade absortance, the less influential parameter in these models. Besides that, the differences of consumption between bigger and smaller values for all the combinations adopted in this work were calculated, reaching ideal situations for the warming and cooling consumptions. In all cases, except for the thermal capacity of the building system, the smaller values of each parameter were the ones that obtained the minor total consumption in all situations / Mestrado / Edificações / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Mauricio Roriz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T13:02:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dornelles_KelenAlmeida_D.pdf: 6559934 bytes, checksum: 3966f1604b84180c07c07723d60bf746 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A radiação solar é responsável por importante parcela da carga térmica dos edifícios e seu impacto sobre esta carga depende, principalmente, da absortância solar do envelope construtivo. A falta de dados precisos e atualizados de absortância solar para superfícies opacas faz com que pesquisadores e especialistas utilizem a percepção visual ou adotem tabelas baseadas em cores, consagrando-se o conceito de que a absortância seria crescente na medida em que as cores fossem mais escuras. Para comprovar que a visão humana não é instrumento adequado para indicar o quanto uma superfície absorve de energia solar, este trabalho apresenta dados de absortância solar para diferentes cores e tipos de tintas utilizadas em superfícies opacas de edificações no Brasil, a partir de medições de refletância em espectrofotômetro. Com base nesses dados, são propostos métodos de determinação da absortância solar de superfícies opacas, que podem ser utilizados por projetistas, pesquisadores e especialistas. Além do espectrofotômetro, apresenta-se um método que se baseia na digitalização de amostras em scanner comum e posterior classificação de suas cores a partir dos sistemas cromáticos digitais RGB e HSL. O segundo método utiliza dados de refletância obtidos através do espectrômetro ALTA II e o terceiro método baseia-se em medidas de temperaturas superficiais das amostras, a partir de absortâncias medidas para amostras de cores branca e preta, adotadas como referência. Os dados de absortância solar obtidos com o espectrofotômetro foram ajustados ao espectro solar padrão, considerando-se que a energia solar não é constante ao longo do espectro. Este ajuste indicou que a absortância diminui quando submetida às diferentes intensidades da radiação solar. Finalmente, analisou-se o efeito da rugosidade superficial sobre a absortância solar de amostras pintadas com diferentes cores de tintas, cujos resultados indicaram que a rugosidade aumenta linearmente a absortância das superfícies. As diversas análises e discussões apresentadas neste trabalho comprovam que apenas a cor não é fator determinante da absortância de uma superfície opaca. Além disso, os métodos propostos para sua quantificação são bastante precisos e confiáveis, cujos valores estimados através dos métodos do scanner, ALTA II e medida de temperaturas superficiais apresentaram diferenças inferiores a 10%, 6,8% e 3,7%, respectivamente, quando comparados com as absortâncias medidas em espectrofotômetro / Abstract: Solar radiation is the main responsible factor for the thermal load of buildings, and its impact over this load depends, mainly, on the solar absorptance of the building envelope. The lack of reliable and current data implies that researchers and specialists use visual perception or adopt tables based on surface colors to quantify the solar absorptance, which enhances the concept that absorptance increases as much as colors are darker. In order to show that the human eye is not reliable indicator of how much solar energy a surface absorbs, this work presents solar absorptance data for different paint colors, which are commonly used in Brazilian façades, measured with a spectrophotometer. Based on these data, determination methods of solar absorptance are proposed and can be used by designers, researchers, and specialists. Besides the spectrophotometer, it is presented a method based on samples digital images through a scanner, in which samples were classified according to the RGB and HSL digital chromatic systems. The second method uses the reflectances of samples measured with the ALTA II spectrometer, and the third method is based on the samples surface temperatures and the absorptances of black and white reference samples. Solar absorptance data measured with the spectrophotometer were adjusted to the standard solar spectrum, because the solar energy is not constant along the solar spectrum. This correction indicated solar absorptance diminishes when submitted to different solar radiation intensities. Finally, the influence of roughness on the solar absorptance was analyzed, whose results indicated roughness linearly increases surfaces solar absorptance. The several analysis and discussions presented in this work prove that only color is not a determinant factor of the solar absorptance. Furthermore, proposed methods are very reliable to identify the solar absorptance of opaque surfaces, whose estimated values with scanner, ALTA II, and surface temperature methods presented differences under 10%, 6,8%, and 3,7%, respectively, when compared to the absorptances measured with the spectrophotometer / Doutorado / Arquitetura e Construção / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Lucila Chebel Labaki / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T18:01:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abreu_LoydeVieirade_M.pdf: 20856147 bytes, checksum: 34f178529845a3a7df704cf070c1457b (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: É conhecido o papel da vegetação na mitigação do calor gerado no ambiente urbano e na redução do consumo energético para refrigeração dos edifícios. A vegetação tem uma influência significativa no conforto térmico em ambientes externos. Existem, porém, poucos dados conhecidos sobre a quantificação dos benefícios trazidos pelos indivíduos e agrupamentos arbóreos, como a atenuação da radiação solar incidente e a umidificação dos ambientes devido à evapotranspiração das plantas. Este trabalho tem como premissa que as diferentes espécies arbóreas se comportam de maneiras distintas no microclima urbano, em função de suas características morfológicas. O objetivo dessa pesquisa é identificar o raio de influência no conforto térmico alcançado por espécies arbóreas encontradas na região da cidade de Campinas, SP. A metodologia consistiu na identificação das espécies a serem analisadas e em medições dos parâmetros ambientais - temperatura do ar, umidade relativa, velocidade do vento, em pontos situados à sombra da copa e ao sol, em diferentes distâncias do tronco. A radiação solar incidente foi medida com solarímetros de tubo, em dois pontos, à sombra e ao sol. As medições foram realizadas no período diurno, do amanhecer ao anoitecer, durante três dias, espaçados ao longo do ano, em diferentes estações. Foram analisadas cinco espécies arbóreas: Ipê-Amarelo (Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC.) Stand.), Jacarandá (Jacaranda mimosaefolia D. Don.), Jambolão (Syzygium cumini L.), Mangueira (Mangifera indica L.), e Chuva de Ouro (Senna siamea L.). A análise dos dados compreendeu o cálculo da atenuação da radiação solar incidente, da evapotranspiração e avaliação de conforto térmico nas diferentes distâncias, de acordo com uma zona de conforto tridimensional para a região de Campinas. Os dados foram analisados estatisticamente pelo teste de Tukey. Os resultados mostraram que a maior contribuição para o conforto foi do agrupamento arbóreo. Para árvores isoladas, observa-se uma influência importante do Índice de Área Foliar (IAF) e da dimensão das folhas. Em relação ao conforto térmico, uma constatação de grande significado é que até uma distância em torno de 15m do tronco o conjunto de variáveis ambientais proporciona conforto térmico, mesmo ao sol. Um comportamento peculiar foi observado em relação à umidade relativa: a certa distância, em torno de 10m do tronco, esse parâmetro é mais elevado que à sombra, diminuindo com maiores distâncias. A pesquisa sugere importantes investigações futuras: a interpretação do comportamento da umidade relativa, a relação entre a evapotranspiração e a umidade ao longo do dia. Vislumbra-se a elaboração de um modelo que explique o comportamento das espécies analisadas em função de suas características morfológicas e permita simulações para as demais espécies. / Abstract: It is a well known fact the role of vegetation in mitigating the heat generated in the urban environment and in reducing the energy consumed for cooling of buildings. The vegetation has a significant influence on thermal comfort in outdoor spaces. However there are few data available that quantify the benefits that individuals and groupings of trees bring to the environment, such as the attenuation of incident solar radiation and air humidification due to the process of evapotranspiration. The premise of this work is that different tree species behave in different ways in urban microclimate, according to their morphological characteristics. The aim of the research is to identify the radius of influence on thermal comfort achieved by tree species and their arrangement. The species are those found in the region of Campinas city, Brazil. The adopted methodology consisted in identifying the species to be analyzed, measurements of environmental parameters - air temperature, relative humidity, wind speed, in points located in the shadow of the crown and at sunshine, at different distances from the trunk. The incident solar radiation was measured with tube solarimeters, in two points, in the shadow and at sun. The measurements were carried out during the day, from sunrise to sunset, in three days, spaced throughout the year, in periods of different seasons. Five tree species were analyzed: Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC.) Stand.), Jacarandá (Jacaranda mimosaefolia D. Don.), Jambolão (Syzygium cumini L.), Mangueira (Mangifera indica L.), and Chuva de Ouro (Senna siamea L.). Data analysis included calculating the attenuation of incident solar radiation, evapotranspiration, and evaluation of thermal comfort at different distances, according to the three-dimensional comfort zone for the region of Campinas. Tukey tests were used for statistical analyzes. Results show that the best contribution to comfort was from the tree grouping. For isolated trees, there is an important influence of the Leaf Area Index (IAF) and the size of the leaves. Regarding thermal comfort, a finding of great significance is that up to a distance of 15m from the trunk, the set of environmental variables provides thermal comfort, even in the sun. A peculiar behaviour was observed in relation to the relative humidity: at certain distance, around 10m from the trunk, this parameter is higher than in the shade, and decreases with greater distances. The research suggests important future investigations: the interpretation of the behaviour of relative humidity, the relationship between evapotranspiration and humidity throughout the day. The development of a model to explain the observed behaviour of the species as a function of their morphological characteristics can also be proposed allowing simulations for the other species. / Mestrado / Arquitetura e Construção / Mestre em Engenharia Civil

Este trabalho visa comparar experimentalmente a técnica de resfriamento evaporativo e o condicionamento de ar convencional em relação ao índice de umidificação, à redução da temperatura interna do ar e ao consumo energético. O experimento foi realizado em três células de teste submetidas às mesmas condições climáticas, semelhantes em relação às suas características construtivas e ao volume de ar interno. Cada equipamento foi instalado em uma célula, sendo que a célula restante não contou com qualquer sistema de resfriamento, cumprindo, assim, o papel de padrão de referência do comportamento higrotérmico. A técnica de resfriamento evaporativo consiste em um dispositivo eletromecânico de ventilação forçada que insufla o ar para dentro do ambiente, fazendo-o passar por um filtro de celulose umedecido com água corrente. A ventilação forçada espalha gotículas de água no ambiente interno e o contato da água com o ar quente e seco acelera a sua evaporação. Dessa forma, o ar cede calor sensível e as gotículas de água evaporam. Como conseqüência, a temperatura diminui e a umidade do ar aumenta no interior do ambiente. O condicionador de ar convencional, constituído por evaporador, compressor e condensador, refrigera o ar por meio da compressão e da expansão do gás freon. Os dados do interior de cada célula foram automaticamente coletados por meio do Datalogger Campbell Scientific Inc CR10X. As temperaturas de bulbo seco e úmido foram regitradas com sensores termopares tipo T (Cobre-Constantan). A técnica de resfriamento evaporativo atingiu índices adequados de conforto ambiental em períodos de climas quente e seco, demonstrando, assim, ser eficaz em promover a diminuição da temperatura e a umidificação de ambientes internos. Este trabalho sugere, portanto, que a técnica de resfriamento evaporativo pode ser uma alternativa para melhorar as condições térmicas dos espaços de permanência humana com consumo de energia inferior ao do condicionador de ar convencional. / This experimental research aims to compare the evaporative cooling with the conventional air conditioning in terms of levels of humidity, reduction in indoor air temperature, and energy consume. The experiment was conducted in three purpose-built test cells, similar in structure, which were exposed to the same climatic conditions and showed the same indoor air volume rates. Each equipment was installed in one of the test cells, and the remaining cell had no cooling appliances, thus being used as reference standard. The evaporative cooling technique consists of an electrical-mechanical system of forced ventilation which introduces outdoor air into the indoor environment, across a humidifier pad made of cellulose. The forced ventilation spread small drops of water into the indoor environment and the water’s contact with the dry-warm air accelerates the evaporation process. Thus, the air loses sensible heat and the water evaporates. As a result, the air temperature decreases, and the relative humidity increases inside the environment. The conventional air conditioning system, comprises of an evaporator, a compressor and a condenser, cools the air by compressing and expanding Freon gas. The data from each cell was automatically collected by using a Datalogger CR10X. Both dry and wet bulb temperature was measured by using thermocouples type T (Copper-Constantan). The evaporative cooling technique was shown to provide higher levels of human comfort during warm-dry climate, thereby demonstrating that it can be effective in humidifying and constantly replenishing indoor air. This work therefore suggests that the evaporative cooling can be an alternative for improving the conditions of purpose-built environments with lower levels of energy consume when compared with the conventional air-conditioning systems.