O atual programa de contenção do déficit habitacional brasileiro, Minha Casa Minha Vida, criado em 2009, apesar de numericamente significativo, apresenta uma série de complicações e inadequações. Um importante exemplo é a inadequação das construções à Zona Bioclimática na qual o projeto é construído. Diante desse fato, o conforto térmico do usuário deixa a desejar pois os ambientes são desconfortáveis e nada sustentáveis do ponto de vista ambiental. Neste contexto, o trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho térmico de habitações de interesse social do PMCMV na Zona Bioclimática 4 construídas com paredes de concreto armado moldadas no local, técnica de rápida execução que vem sendo utilizada em larga escala no país; complementarmente, foi analisada a percepção do usuário frente às condições de conforto térmico em um desses residenciais. A avaliação do desempenho térmico das habitações foi feita com base nos regulamentos nacionais NBR 15220 e NBR 15575 em seus procedimentos simplificados; para avaliar a ventilação, via método de visualização de escoamento (mesa dágua) e a insolação, via simulação computacional de horas de sombreamento com auxílio de cartas solares; para a avaliação da percepção do usuário frente ao conforto térmico, foram feitas pesquisas de campo em um dos empreendimentos de habitações sociais na zona em estudo tendo como base os questionários ASHRAE 55 juntamente com coleta de dados climáticos de temperatura e umidade relativa e com levantamento de modificações projetuais. A partir dos dados coletados, pôde-se confirmar objetivamente a inadequação aos limites mínimos estabelecidos pelas normas de desempenho térmico nos parâmetros de vedação vertical e cobertura. Em entrevista com os moradores, as casas foram consideradas desconfortáveis termicamente no inverno e verão. A partir do diagnóstico das alterações nos projetos, nota-se que a maior parte das casas sofrem alterações para maior adequação à vida dos moradores, essas que se tornam responsáveis pelo desconforto térmico. Fica evidente a necessidade do aumento da inércia térmica do sistema construtivo, para futuras casas construídas com o referido sistema além da necessidade de um plano de expansão da moradia que oriente o morador a fazer modificações que não prejudiquem o desempenho térmico do edifício e o conforto térmico dos habitantes. / The current Brazilian low-income housing program, named Minha Casa Minha Vida, was created in 2009 by the Brazilian government and despite being numerically significant, it has many significant issues that affect its quality. One important example is the used construction methods that do not take into account the climate or the bioclimatic zones where the houses are located resulting in energy efficiency, environmental and thermal confirm issues. This work is developed in this context and aims to evaluate the objective and subjective thermal performance of the houses built in the Zone 4 with reinforced concrete walls molded in place, which is a widespread construction technique within the studied program. Thermal performance of the dwellings was analyzed in the light of the Brazilian regulation norm NBR15220 and NBR 15575. Surveys based on ASHRAE 55 norm were conducted to evaluate the user\'s thermal comfort perception and in situ measurements were taken at the studied bioclimatic zone. From the data collected, we conclude that the houses do not meet the norm limits and that they are also subjectively uncomfortable, during summer and winter. As means to increase comfort, we note that all houses dwellers modified their houses making it clear that future houses should have more thermal inertia and that, as the program expands, dwellers should be instructed to not make construction changes that might affect their thermal comfort.

Sheep production has always played a fundamental role in society throughout history, and it has been highlighted as an important economic activity in Rio Grande do Sul, Brazil. Rio Grande do Sul presents climatic peculiarities that in some situations impose a condition of thermal discomfort in animals, generating heat stress, which is one of the main limiting factors of animal production. Seeking alternatives that provide better thermal comfort for confined animals and a consequent greater production is essential. This study was carried out with sheep and lambs confined in a fold (fenced enclosure area) at Universidade Federal de Santa Maria and aimed to evaluate the thermal comfort that the fold gives animals in a typical winter and summer day. We assessed environmental variables such as air temperature, radiant temperature, relative humidity, and air velocity. Subsequently, the Black Globe and Humidity Index (BGHI) and Thermal Comfort Index (TCI) were utilized to evaluate animal thermal comfort. Additionally, rectal temperature, respiratory rate, and skin temperature of the animals as well as thermographic images of the wool surface of the (fur) animals and fold were evaluated. Based on data gathering and calculation of the indices, it was possible to observe that the animals were in thermal discomfort for most part of the experiment. For the typical winter period, no reference values of BGHI and TCI were found; however, some animals had a rectal temperature of 35.5 ° C, which is below normal levels. The fold had thermal cushioning below 28%, imposing internal temperatures of 7.8 ° C in the animals. This temperature is out of the thermal comfort zone (TCZ), which lies between 25 and 30 ° C for newborns and between 15 and 30 ° C for adult animals, being close to 6 ° C, which is considered lower critical temperature (TCL). For the typical summer period, the building had a heat buffer below 10% and it was possible to assess comfort using BGHI and TCI. During the morning, BGHI was below 74, which represents thermal comfort values. On the other hand, the fold in the afternoon presented BGHI ranging between 74 and 79, which represents state of alert. As a conclusion, the fold studied does not provide thermal comfort for animals in most of the typical winter and summer period. As a consequence, it requires constructive improvements to ensure that animals are provided with comfort and well-being so that they reach their maximum productive and reproductive performance. / A ovinocultura exerce papel fundamental na história e na pecuária do Rio Grande do Sul e vem se destacando como importante atividade econômica no Brasil. O Rio Grande do Sul, por sua vez, apresenta peculiaridades climáticas que impõem aos animais, em algumas situações, uma condição de desconforto térmico, gerando o estresse térmico, que é um dos principais fatores limitantes da produção animal. Portanto, torna-se imprescindível a busca por alternativas de conforto térmico que proporcionem bem estar aos animais e que gerem maior potencial na sua produção, principalmente em ambientes protegidos. Pretendeu-se, com este trabalho, avaliar o conforto térmico que a edificação, denominada aprisco (instalação para ovinos) proporciona aos animais (cordeiros e borregos) confinados no laboratório de ovinocultura da Universidade Federal de Santa Maria, para um dia típico de inverno e um dia típico de verão, por meio do levantamento das variáveis ambientais, tais como temperatura do ar, temperatura radiante, umidade relativa, velocidade do ar e posterior cálculo do Índice de Temperatura de Globo Negro e Umidade (ITGU) e do Índice de Conforto Térmico (ICT), ambos índices para avaliar o conforto térmico animal. Também foram realizadas a coleta da temperatura retal, da frequência respiratória e da temperatura da epiderme dos animais, bem como o levantamento de imagens termográficas da superfície da lã (vélo) dos animais e do aprisco. Foi possível avaliar, com base nos levantamentos de dados e no cálculo dos índices, que os animais estavam em desconforto térmico na maior parte do experimento. Para o período típico de inverno, não foram encontrados valores de referência dos índices ITGU e ICT; no entanto, alguns animais apresentaram temperatura retal de 35,5°C, abaixo do normal. A edificação (aprisco) teve um amortecimento térmico abaixo de 28%, impondo aos animais, temperaturas internas de 7,8°C, isto é, fora da zona de conforto térmico (ZCT), que se encontra entre 25 e 30°C para animais recém-nascidos e entre 15 e 30°C para animais adultos, estando mais próximas de 6°C, considerada temperatura crítica inferior (TCI). Para o período típico de verão, a edificação apresentou amortecimento térmico abaixo de 10% e foi possível avaliar o conforto através dos índices, ITGU e ICT. Durante o período da manhã, o ITGU ficou abaixo de 74, o que representa valores de conforto térmico. Já no período da tarde, as instalações apresentaram ITGU compreendidos entre 74 e 79, o que significa situação de alerta. Portanto, ao fim do experimento, foi constatado que a edificação (aprisco) não proporciona conforto térmico aos animais na maior parte do período típico de inverno e verão. Por fim, entendeu-se que a edificação existente precisa de melhorias construtivas para que os animais disponham de conforto e bem estar para que atinjam seu máximo rendimento produtivo e reprodutivo.

El presente proyecto propuso un método experimental de medición de temperaturas internas con el fin de estudiar, comparar y entender la respuesta térmica frente al frío y al calor de cuatro células de ensayo denominadas Control (Sin vegetación) y tres células de ensayo con diferentes combinaciones de vegetación (cubiertas y fachadas) instaladas en una región de clima tropical. En ellas fueron medidas las temperaturas superficiales internas (TSI) y temperaturas del Bulbo Seco (TBS) mediante equipos específicos, un data logger, conectado a dos multiplicadores. Los datos fueron recogidos por un año y dentro de ese periodo fueron seleccionados los días críticos a estudiar. Varios datos climatológicos fueron considerados para abordar la influencia de las oscilaciones del tiempo meteorológico (episodios climáticos) en el ambiente interno construido, para lo cual fueron aplicados fundamentos de la Climatología Dinámica frente al comportamiento térmico de las células de ensayo. Los datos de las principales variables climáticas (radiación solar, humedad relativa y precipitación) fueron registradas en la Estación Meteorológica del CRHEA. Los resultados revelan que la célula de ensayo con vegetación en cubierta y fachadas, presenta más resistencia a las variaciones de temperaturas diarias, es decir, mejor comportamiento térmico, ya que muestra las menores amplitudes térmicas, los mayores retrasos térmicos, las menores temperaturas en días de calor extremo y las mayores en días de frío. Durante el día crítico de calor, las mayores diferencias entre las temperaturas máximas internas del aire, se presentan entre la célula construida con materiales convenciones y la célula que posee fachadas verdes y cubierta vegetal, de 2ºC y en torno a 3ºC en el caso de las temperaturas superficiales. Para el día crítico de frío, la diferencia entre ellas es de 1ºC para los valores de temperatura del aire, y de 2.2ºC para valores de temperaturas superficiales. Así, uso de vegetación en los edificios puede ser considerado una técnica capaz de mantener las condiciones internas más placenteras no solo en épocas calurosas, reduciendo la incidencia de la radiación solar directa, sino también en invierno, debido a su propiedad de aislante térmico que impide las rápidas pérdidas de calor, como ocurre en la célula sin vegetación. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que las hipótesis planteadas fueron alcanzadas, comprobando así, que el uso de vegetación combinado en fachadas y cubiertas contribuye a la mejora del comportamiento térmico, favoreciendo las condiciones térmicas internas en periodos de mayor o menor temperatura externa. / The present research proposed an experimental method for measuring internal temperatures of buildings, in order to study, compare, and understand the thermal response of four test cells against cold and heat, determined: control (without vegetation) and three test cells with different combinations of vegetation (on roofs and/or facades); installed in a tropical climate region. Internal surface temperatures (IST) and dry bulb temperatures (DBT) were measured using appropriate equipment, consisting of a data logger connected to two multipliers. Data were collected for one year and, during that period, the critical days that would be assessed were selected. Climatic data were considered in order to evaluate the influence of weather oscillations (climatic events) on the internal built environment, for which the principles of Dynamic Climatology were applied to understand the thermal behaviour of the test cells. The data obtained from the primary climatic variables (solar radiation, relative humidity, and precipitation) were recorded at the CRHEA. The results showed that the test cell with a green roof and green facades displayed higher resistance to changes in daily temperature, i.e., better thermal behavior, since it faced lower temperature intervals, higher thermal delays, lower temperatures on days of extreme heat, and higher temperatures on cold days. With respect to the critical heat day, the main differences between maximum internal air temperatures occurred between the cell constructed with conventional material and the cell that was built with green facades and a green roof, of 2°C in relation to the internal air temperature, and approximately 3°C with respect to surface temperatures. Regarding the critical cold day, the difference between test cells was of 1°C for air temperature values, and 2.2°C for surface temperature values. Therefore, the use of vegetation in construction can be considered a technique capable of maintaining the most pleasant indoor conditions, not only in hot climates, reducing the incidence of direct solar radiation, but also in the winter, due to thermal insulation properties that prevent the rapid loss of heat, which occurs in cells lacking vegetation. The obtained results show that the initial hypotheses were proven, thus confirming that the application of vegetation on facades and roofs contributes to the improvement of thermal performance, favoring internal thermal conditions during periods of higher or lower external temperatures.

[pt] Esta dissertação tem por objetivo avaliar metrologicamente os resultados dos ensaios de rendimento e consumo em aparelhos domésticos de cocção a gás e sua influência na classificação do Programa Brasileiro de Etiquetagem desses aparelhos. A avaliação de conformidade e como as diferentes altitudes influenciam nos ensaios, acompanhadas de suas incertezas de medição, provêm de dados históricos do início do Programa Brasileiro de Etiquetagem em fogões e aos constantes questionamentos sobre a representatividade dos resultados dos planos interlaboratoriais, o que motivou a realização do estudo. A metodologia utilizada fundamentou-se em pesquisa bibliográfica, documental e experimental, que teve por finalidade coletar dados dos ensaios de rendimento e consumo em duas cidades com diferentes altitudes, discussão da norma com detalhamento dos algoritmos e tratamento estatístico dos dados coletados, onde a abordagem proposta se baseia na avaliação da normalidade, tratamento de outliers, cálculo do rendimento reportado a partir da medida de posição inversamente ponderada pela medida de dispersão de cada queimador e desenvolvimento dos algoritmos do cálculo de incerteza dos ensaios de rendimento e consumo. Neste cenário, os resultados mostram que a média aritmética, atualmente usada no cálculo do rendimento dos quatro queimadores da mesa do fogão, pode ser substituída pela média ponderada por variâncias estatisticamente não compatíveis entre si. Conclui-se que a incerteza dos ensaios do rendimento e consumo não foi suficiente para colocar em risco a mudança de faixa de classificação da etiqueta de eficiência energética do produto; entretanto, se observa uma diferença entre os resultados ao nível do mar e em altitude acima do nível do mar, o que sugere estudos futuros mais detalhados sobre os algoritmos de correção da grandeza altitude. / [en] This dissertation aims to metrologically evaluate the results of performance and consumption tests on domestic gas cooking appliances and their influence on the classification of the Brazilian Labelling Program for these appliances. The compliance assessment and how the different altitudes influence the tests accompanied by their measurement uncertainties come from historical data from the beginning of the Brazilian Labelling Program on stoves and from the constant questions about the representativeness of the results of the interlaboratorial tests, which motivated the realization of the study. The methodology used was based on bibliographic, documentary and experimental research, which aimed to collect data from income and consumption tests in two cities with different altitudes, discussion of the standard with details of the algorithms and statistical treatment of the collected data. The approach proposal is based on the evaluation of normality, treatment of outliers, calculation of the reported yield from the position measurement inversely weighted by the measure of dispersion of each burner and development of the uncertainty calculation algorithms of the performance and consumption tests. In this scenario, the results show that the arithmetic mean, currently used in the calculation of the performance of the four burners on the stove table, can be replaced by the weighted average by variances that are not statistically compatible with each other. It is concluded that the uncertainty of the efficiency and consumption tests was not enough to put at risk the change in the classification range of the energy efficiency label of the product. However, there is a difference between the results at sea level and at altitude above sea level, which suggests more detailed future studies on the altitude correction algorithms.

Very limited research studies have been conducted to examine the behaviour of rubberised concrete (RuC) with nano silica (NS) and addressed the acoustic benefits of rubberised concrete. The current research investigates the effect of incorporating colloidal nano silica on the mechanical, thermal and acoustic properties of Rubberised concrete and compares them with normal concrete (NC). Two sizes of rubber were used RA (0.5 – 1.5 mm) and RB (1.5 – 3 mm). Fine aggregate was replaced with rubber at a ratio of 0%, 10%, 20% and 30% by volume, and NS is used as partial cement replacement by 0%, 1.5% and 3%. A constant water to cement ratio of 0.45 was used in all concrete mixes. Various properties of rubberised concrete, including the density, water absorption, the compressive strength, the flexural strength, splitting tensile strength and the drying shrinkage of samples was studied as well as thermal and acoustic properties. Experimental results of compressive strength obtained from this study together with collected comprehensive database from different sources available in the literature were compared to five existing models, namely Khatib and Bayomy- 99 model, Guneyisi-04 model, Khaloo-08 model, Youssf-16 model, and Bompa-17 model. To assess the quality of predictive models, influence of rubber content on the compressive strength is studied. An artificial neural network (ANN) models were developed to predict compressive strength of RuC using the same data used in the existing models. Three ANN sets namely ANN1, ANN2 and ANN3 with different numbers of hidden layer neurons were constructed. Comparison between the results given by the ANN2 model and the results obtained by the five existing predicted models were presented. A finite element approach is proposed for calculating the transmission loss of concrete, the displacement in the solid phase and the pressure in the fluid phase is investigated. The transmission loss of the 50mm concrete samples is calculated via the COMSOL environment, the results from the simulation show good agreement with the measured data. The results showed that, using up to 20% of rubber as fine aggregate with the addition of 3% NS can produce a higher compressive strength than the NC. Experimental results of this research indicate that incorporating nano silica into RuC mixes enhance sound absorption and thermal conductivity compared to normal concrete (NC) and rubberised concrete without nano silica. This work suggests that it is possible to design and manufacture concrete which can provide an improvement to conventional concrete in terms of the attained vibro-acoustic and thermal performance. / Libyan Ministry of Higher Education

Energy has always been the dominant driving force for the socio-economic development of mankind. Nowadays, the global energy system is highly depended on fossil fuels. A great share of the final energy consumption, over 40%, in the EU-27 is consumed by the existing building stock whereas dwellings account for 66.62% of this. Thus, the need to increase the energy performance of dwellings is an important instrument in the efforts to lessen Europe’s energy dependency. In order to define measures to increase the energy performance of dwellings a deeper understanding of their characteristics should be gained. Unfortunately, in Cyprus there is a gap in knowledge on this aspect. In this thesis the characteristics of the dwellings in Cyprus are defined through a sample of 500 dwellings. The results revealed that more than 80% of dwellings in Cyprus do not have thermal insulation installed on their envelope. From this it is clear that the definition of the optimum thermal insulation material to be applied in dwellings is very important. Thus, the commercially available thermal insulation materials and topologies used in Cyprus were reviewed and defined through a market survey and the typical dwelling was modelled. The effect of the application of thermal insulation to its energy behaviour was simulated using TRNSYS. This resulted in the definition of the optimum thermal insulation materials and topologies to be applied in both new and existing dwellings. Accordingly, the application of advanced commercially available materials such as Phase Change Materials (PCM) to the envelope of the typical dwelling was investigated. The energy savings achieved by the addition of a PCM layer on the envelope of the typical dwelling was found to be 28.6%. The optimum PCM case was also combined with the optimum thermal insulation combination and an energy saving of 68% was predicted. The incorporation of Renewable Energy Sources (RES) to the typical dwelling was also simulated and studied. Specifically, two types of standalone RES systems were initially evaluated; a solely photovoltaic (PV) system and a hybrid PV-Wind system. The results showed that the solely PV system is a much better option due to the very high solar potential of Cyprus in comparison to the poor wind profile of the island. Subsequently, a grid-connected PV system was also evaluated and the results showed that when a RES system is grid-connected the cost of the system is reduced to half of that of the standalone cases. This research has revealed that the optimum topology combinations to be applied in both new and existing dwellings in Cyprus is thermal insulation plaster or thermal insulation bricks (only for new dwellings) on the external walls combined with expanded polystyrene on the roof. These results will provide valuable information that will assist both engineers and architects in the efficient design of dwellings in Cyprus. The investigation of the application of macroencapsulated PCM showed that these materials are not yet an economically viable solution for application in Cyprus The findings also show that a solely PV system is the optimum RES system to be applied in Cyprus especially when it is grid-connected. The findings of this project are useful for individuals, house builders and designers as well as policy makers for the design of energy saving subsidy schemes.

Understanding how temperature affects biological systems is a central question in ecology and evolutionary biology. Anthropogenic climate change adds urgency to this topic, as the demise or success of species under climate change is expected to depend on how temperature affects important aspects of organismal performance, such as growth, development, survival and reproduction. Rates of biological processes generally increase with increasing temperature up to some maximal temperature. Variation in the slope of the initial, rising phase has attracted considerable interest and forms the focus of this thesis. I explore variation in growth rate-temperature relationships over several levels of biological organization, both between and within species, over individuals’ lifetime, depending on the ecological context and in relation to important life history characteristics such as generation length and winter dormancy.       Specifically, I examine how a clade of temperate damselflies have adapted to their thermal environment along a 3,600 km long latitudinal transect spanning from Southern Spain to Northern Sweden. For each of six species, I sampled populations from close to the northern and southern range margin, as well from the center of the latitudinal range. I reared larvae in the laboratory at several temperatures in order to measure indiviudal growth rates. Very few studies of thermal adaptation have employed such an extensive sampling approach, and my finding reveal variation in temperature responses at several levels of organization.       My main finding was that temperature responses became steeper with increasing latitude, both between species but also between latitudinal populations of the same species. Additional genetic studies revealed that this trend was maintained despite strong gene flow. I highlight the need to use more refined characterizations of latitudinal temperature clines in order to explain these findings. I also show that species differ in their ability to acclimate to novel conditions during ontogeny, and propose that this may reflect a cost-benefit trade-off driven by whether seasonal transitions occur rapidly or gradually during ontogeny.       I also carried out a microcosm experiment, where two of the six species were reared either separately or together, to determine the interacting effects of temperature and competition on larval growth rates and population size structure. The results revealed that the effects of competition can be strong enough to completely overcome the rate-depressing effects of low temperatures. I also found that competition had stronger effects on the amount of variation in growth rates than on the average value.       In summary, my thesis offers several novel insights into how temperature affects biological systems, from individuals to populations and across species’ ranges. I also show how it is possible to refine our hypotheses about thermal adaptation by considering the interacting effects of ecology, life history and environmental variation.

O objeto deste trabalho é o desempenho térmico da produção recente de edifícios residenciais multifamiliares em São Paulo, lançados entre 2005 e 2014, considerando o contexto urbano e climático em transição, visando às condições de conforto térmico. O objetivo é quantificar, por meio de estudos paramétricos com simulações computacionais termodinâmicas, o efeito de elementos, tanto intrínsecos quanto externos, aos edifícios sobre as condições de conforto térmico no clima atual e, em um segundo momento, no futuro (cerca de 50 anos à frente) identificando as melhores estratégias de projeto e operação para o conforto térmico. A hipótese é de que algumas práticas de projeto e operação correntes nos edifícios residenciais multifamiliares, que incluem o uso da varanda como ambiente interno da unidade e a vedação envidraçada de maiores proporções, tudo isso conjugado com as pequenas dimensões das unidades e os decorrentes prejuízos à ventilação natural, fazem com que esse estoque edificado, operando em modo naturalmente ventilado, apresente um desempenho térmico insatisfatório para o conforto térmico, e que isso vai ocorrer em uma parcela considerável do tempo de uso. No entanto, a varanda, valorizada nos edifícios residenciais multifamiliares verticais recentes, quando usada de fato como elemento de transição, consegue ser o vetor de melhoria do conforto térmico interno através da promoção de diferentes possibilidades de operação, incluindo sombreamento e ventilação. O estudo parte de uma leitura de grandes temas relacionados, passa por estudos de casos reais de apartamentos residenciais e estudos de clima urbano e realiza simulações computacionais termodinâmicas de desempenho térmico de uma unidade residencial considerada representativa da produção recente do mercado imobiliário de edifícios verticais multifamiliares. O método é indutivo, por meio de levantamentos de dados e elaboração de um modelo representativo (Ap Base) para as simulações computacionais, e dedutivo, por meio de comparações entre os diversos resultados obtidos pelas simulações computacionais nas diferentes configurações propostas. Dos estudos de simulação computacional depreende-se que, para os padrões construtivos de unidades residenciais em edifícios verticais praticados pelo mercado, alcançar o conforto ambiental em modo de operação naturalmente ventilado será um desafio de maiores dimensões nos cenários de aquecimento global e urbano vislumbrados. A diminuição de massa térmica aliada ao aumento das superfícies envidraçadas não sombreadas e reduzidas possibilidades de ventilação nos ambientes são os principais fatores que contribuem para o aquecimento em edificações. A presença da varanda, por sua vez, é positiva quando ela assume diversas possibilidades de configuração, atuando e sendo ocupada como um ambiente de transição de fato e não como um dos cômodos internos à residência; deste modo ela pode ser vetor das melhores práticas de operação na busca do conforto térmico. Portanto, os resultados comprovam a hipótese inicial, destacando-se que elementos que possibilitem a operação das aberturas, em especial aquelas ligadas à varanda, a saber, envidraçamento externo, porta entre varanda e estar e elemento sombreador externo, precisam estar disponíveis para serem operados pelo usuário, que deve estar apto a perceber as melhores possibilidades de operação e realizá-las. / The objective of this work is the thermal performance of the recent multifamily residential building production in São Paulo, launched between 2005 and 2014, considering the urban and the transition climate contexts aiming at the thermal comfort conditions. The objective is to quantify, through parametric studies using thermodynamic computational simulations, the effect of both intrinsic and external elements on the thermal comfort conditions in the current climate and, in a second moment, in the future about 50 years ahead, identifying the best design and operation strategies for the thermal comfort. The hypothesis is that some current design and operation practices in multifamily residential buildings, which include the use of the balcony as an interior environment and the large glass enclosures combined with the apartment\'s small area and the insufficient natural ventilation possibilities, result in poor thermal comfort performance of this free running building stock in a considerable part of its lifespan. However, the balcony, valued in the recent multi-family residential buildings, when in fact used as a transition space, can be the vector of internal thermal comfort improvements by promoting different operation possibilities, including shading and ventilation. This study starts from a broader context, observing real residential apartments\' study cases, going into urban climate studies and performing thermodynamic simulations of a residential apartment considered representative of the recent vertical multifamily building production of the local real estate market. The method is inductive, through data surveys and elaboration of a representative model (Ap Base) for the simulations, and deductive, through comparisons between the several results obtained by the simulations in the different configurations proposed. From the simulation studies, it can be concluded that, for the building standards of residential apartments in vertical buildings practiced by the market, achieving thermal comfort in free running mode will be a major challenge in the envisioned global and urban heating scenarios. The decrease of the thermal mass coupled with the unshaded large glazed surface area and reduced ventilation possibilities are the main factors for the building heating. The balcony, in turn, is positive when it assumes several configuration possibilities, acting and being occupied as a transitional environment in fact and not as an interior room; in this way it can be a vector of the best operating practices in the search for thermal comfort. Therefore, the results confirm the initial hypothesis, emphasizing that elements allowing the opening operation, especially the ones connected to the balcony, namely external glazing, door between balcony and living room and external shade element, must be available to be operated by the user, who must be able to perceive the best possible operation and perform it.

Esta pesquisa teve como ponto de partida o viés do adensamento em áreas urbanas consolidadas - dotadas de infraestrutura, serviços urbanos e ofertas de emprego - servindo de alternativa à expansão periférica, apresentando-se como potencial para a produção habitacional e para o adensamento construtivo. E assim, uma questão se fez pertinente: construir com o coeficiente de aproveitamento (C.A.) máximo permitido pela legislação urbana (Plano Diretor Estratégico do município de São Paulo), numa dada área da cidade, é uma garantia do atendimento da qualidade ambiental de seus edifícios? A pesquisa foi estruturada na busca por responder a esta questão. Seu objeto é a implantação dos edifícios residenciais na cidade de São Paulo, dentro do contexto de C.A. máximo permitido pela legislação. Como objetivo tem-se o estabelecimento de procedimentos para avaliação de desempenho térmico, acústico e luminoso das unidades habitacionais dos edifícios implantados na quadra de estudo, em área central da cidade de São Paulo. O método é essencialmente analítico com base na ferramenta de simulação computacional TAO: uma metodologia para implantação de edificação - ênfase no desempenho térmico, acústico, luminoso e energético (ALUCCI, 2007), para a entrada de dados e modelagem da quadra de estudo. O trabalho incluiu procedimentos de levantamento de dados primários através de pesquisa de campo. Como produto da tese tem-se: (I) critérios ambientais que orientarão as escolhas dos arquitetos quanto às distintas alternativas de implantação da edificação no terreno, (II) a flexibilização das decisões de projeto, considerando a realidade local e contemplando, principalmente, as intenções e o partido adotado pelo arquiteto, (III) ao optar por qualquer alternativa de implantação, é possível estimar o desempenho da edificação para todos os critérios de desempenho, (IV) resultados distintos do 1° e do último pavimento tipo, o que aponta a necessidade de projeto de pavimento tipo diferentes, o que ordenará o desenho do edifício, (V) metodologia para avaliação de desempenho térmico, acústico e luminoso do edifício, (VI) proposta de ocupação de quadra e avaliação de desempenho térmico, acústico e luminoso das edificações. / This research took as a starting point the densification of consolidated urban areas - with infrastructure, urban services and jobs - as an alternative to peripheral expansion, posing as potential for housing production and the constructive consolidation. So a question became relevant: Does the use of maximum Floor Area Ratio (FAR) allowed by the urban legislation (Strategic Master Plan of São Paulo) in a given area of the city ensure compliance with environmental quality of its buildings? The research was structured aiming to answer this question. The object of investigation is the implementation of the residential buildings in the city of São Paulo within the maximum FAR allowed by law. The objective has been to establish procedures for assessing thermal, acoustic and luminous performance of housing units in buildings of the study block, in the central area of São Paulo. The method is essentially analytical, based on computational simulation tool TAO: methodology for building\'s site planning to optimize thermal, acoustics, lighting and energy performance (ALUCCI, 2007), for the input of data and modeling study block. The work included collection of primary data through a field survey. As the product of the research we have: (I) environmental criteria to guide the choice of architects among different alternative for site plans, (II) the flexibility of design decisions, considering the local reality and contemplating mainly the approach adopted by the architect, (III) Once the site plan is defined it is possible to estimate the performance of the building for various criteria, (IV) different results of the 1st and last floor type, which points the need for different types of design for the ground floor, (V) methodology for evaluating thermal performance, acoustic and light of buildings, (VI) block site plan proposal and evaluation of its thermal, acoustic and luminous performance.

Diante das atuais questões ambientais, o uso eficiente da energia é uma premissa em todos os setores de atividades. Sabe-se que as edificações são grandes consumidores de energia e boa parcela desse consumo se dá em sistemas de condicionamento artificial. São três os principais fatores que atuam no balanço térmico e influenciam esse consumo: arquitetura, ocupação e clima. A arquitetura atua como intermediária nesse balanço térmico, podendo ajudar ou prejudicar as condições internas. Este trabalho estuda o desempenho térmico e energético dos edifícios de escritórios em São Paulo e Rio de Janeiro, cidades que apresentam condições extremas de calor durante o verão e até em outras estações do ano. O tipo de ocupação e a atividade realizada em edifícios de escritórios nos dias de hoje criam, por si sós, cargas térmicas elevadas que dificultam ainda mais a obtenção de conforto. Este trabalho parte do pressuposto de que existem soluções arquitetônicas de edifícios de escritórios na cidade de São Paulo capazes de garantir conforto térmico aos usuários durante parte do período de ocupação sem uso de condicionamento artificial, porém acreditar que é possível obter conforto apenas com sistemas passivos durante o ano todo nos atuais edifícios de escritórios das cidades de São Paulo e Rio de Janeiro é ilusão. Diante desse desafio, o sistema de modo misto de condicionamento ambiental une as vantagens do sistema ativo às do passivo, operando com sistemas naturais sempre que possível, reduzindo o consumo de energia e acionando o sistema ativo em situações fora das condições de conforto. Utilizar o sistema de modo misto não significa abrir as janelas de qualquer edifício no inverno. O edifício deve estar preparado para o sistema desde as etapas de projeto. Com base nesse pensamento, a pesquisa analisa o desempenho térmico e energético de três tipologias arquitetônicas operando com o sistema de modo misto em São Paulo e investiga o desempenho das mesmas tipologias sob as condições climáticas da cidade do Rio de Janeiro. As avaliações de desempenho térmico e energético das tipologias são feitas por meio de análises e comparações de resultados de simulações computacionais com o programa TAS (9.0.7 maio, 2005). / Considering current environmental issues, all sectors of activities are premised on the efficient use of energy. Its known that constructions are great energy consumers and part of this consumption is given by artificial conditioning systems. Therere three main factors in thermal balance that influences this consumption: architecture, occupation and climate. The architecture acts as intermediate in this thermal balance, being able to help or harm internal conditions. This research treats office building thermal and energy performance in São Paulo and Rio de Janeiro, cities with high temperatures not only during the summer but also in other seasons. Nowadays, offices occupation and activity are themselves great heat producers, what makes thermal comfort even more difficult to achieve. This project considers that there are office building design solutions able to produce thermal environmental conditions acceptable to a majority of occupants, without air-conditioning system, during part of the working period, in São Paulo. However, believing the possibility of achieving comfort conditions in actual office buildings, only with passive cooling strategies, during all year, in the cities of São Paulo and Rio de Janeiro, is an illusion. Facing this challenge, mixed mode system combines the best of air-conditioning and natural ventilation, operating with natural strategies whenever its possible, reducing energy consumption and using the air-conditioning system only when thermal environmental conditions are not acceptable. Mixed mode operation does not mean to open any building windows during the winter. The building must have been designed for the mixed mode system since its first projects. This research is based on this thought and thermal analysis and energy performance of three architectural design buildings operating with mixed mode system in São Paulo and investigates the performance of these building types under climate conditions of Rio de Janeiro city. The thermal and energy performance evaluations of the building types are based on the analysis and comparison of computer simulations results, with the software TAS (9.0.7 May, 2005).