O cadeirante enfrenta diversos obstáculos ao longo do seu trajeto e diversas restrições de mobilidade. Assim, uma cadeira de rodas que permita ao usuário acessar objetos que estejam fora de seu limite de alcance especificamente o vertical com maior facilidade, proporcionar também maior conforto durante um diálogo com outras pessoas, entre outras situações. Esse trabalho tem como objetivo adaptar uma cadeira de rodas comum, com um sistema de automático elevação vertical em seu assento, que permite ao usuário ficar com uma altura equivalente à altura média humana, estando a pessoa em posição vertical ou seja em pé. O sistema de elevação automatizado do assento foi feito através de um mecanismo simples com comando elétrico, que possui facilidade na manutenção, e de baixo custo, tornando-a acessível a todas as classes sociais. / People with disabilities using wheelchairs face several obstacles along their path and various mobility restrictions. A wheelchair that allows the user to access objects that are out the range of his vertical limits provides quality of life, improves self-esteem and comfort for many situations, such as a dialogue with others. This project aims to adapt a common wheelchair with an automatic vertical elevation system attached to seat that allows the user to stay with a height equal to the human average height, being the person in an upright position standing. The automated elevation system was done through a simple mechanism with electric drive, which features easy maintenance, low cost, making it accessible to all social classes.

Em uma viagem de avião os passageiros ficam de 1 a 12 horas em determinada localização, na maior parte do tempo sentados, com limitações nos ajustes de seus assentos, expostos a ruídos, vibrações mecânicas, temperaturas desconfortáveis, condições que podem levá-los a um processo de estresse em função do desconforto a que estão sujeitos. Outro fator importante para a sensação de desconforto é a qualidade e a cor da iluminação do interior da aeronave. A cor de uma iluminação tem influência no estado de humor das pessoas, que pode afetar de maneira positiva ou negativa o seu estado emocional. Com o avanço tecnológico e a invenção LED (Light Emitting Diode, Diodo Emissor de Luz) pode-se criar uma iluminação no interior da cabine, com cores que podem ser alteradas facilmente e dessa maneira influenciar o estado emocional dos passageiros. O objetivo da presente pesquisa é determinar a sensação de conforto/desconforto causada pela cor da iluminação em uma cabine de aeronave. Foi realizada uma pesquisa bibliográfica para se obter dados sobre a influência das cores no estado emocional das pessoas. Também foi pesquisado o mecanismo de funcionamento do sistema visual humano e como percebemos as informações visuais. A pesquisa foi realizada com uma população representativa de passageiros de aeronaves. Fez-se um levantamento quantitativo de aspectos subjetivos da percepção da qualidade do ambiente em função da cor da iluminação, por meio da aplicação da técnica do diferencial semântico. O ambiente de estudo desta investigação foi um mockup que reproduz o interior de uma cabine de aeronave em condições semelhantes a uma viagem de avião. Avaliou-se a influência de algumas características físicas dos passageiros, tais como gênero, cor dos olhos e Índice de Massa Corporal (IMC), na percepção da qualidade do ambiente em função da cor da iluminação. Os resultados das análises mostraram que as sensações percebidas do ambiente são afetadas pelas características físicas dos indivíduos, com diferenças significativas de percepção da qualidade do ambiente entre o sexo masculino e o feminino, entre IMC>25 e IMC<25, e entre olhos claros e olhos escuros. Pela análise dos resultados também se determinou cores mais adequadas para reduzir o estresse de uma viagem de avião e para cada fase do voo. O resultado encontrado apresentou um grau de incerteza elevado, com desvio padrão de 20 pontos em uma amplitude de valores de 0 a 100, o que evidencia a subjetividade das percepções. Este resultado revela que o ideal, em termos de conforto da cor da iluminação, é individualizar a iluminação. Além das possibilidades práticas de aplicação em cabines de aeronave, o resultado obtido poderá se estender a outras aplicações, em que se busca o bem estar propiciado por uma cor de iluminação adequada. / On a plane trip passengers could stay from 1 to 12 hours in a specific location, most of the time sitting with limitations related to the settings of their seats, subjected to noise, vibration, uncomfortable temperatures, conditions that can lead them to a stress due to the discomfort process that they are exposed. Another important factor for the discomfort factor is the quality and color of aircraft interior illumination. The color of illumination influences the people´s mood, which can positively or negatively affect their emotional state. With technological advancement and invention of LED (Light Emitting Diode) it is possible to create a lighting inside the cabin with colors that can be changed easily and thus influence the passengers´ emotional state. The aim of this research is to determine the sense of comfort / discomfort caused by the lighting color in an aircraft cabin. A literature survey was conducted to obtain data about the influence of colors on people´s emotional state. It was also investigated the mechanism of functioning of the human visual system and how we perceive visual information. The survey was conducted with a representative sample of passenger aircraft. It was made a data collection about subjective aspects of the environment perception due to the illumination color by applying the technique of semantic differential. The study environment of this research was a mockup that reproduced the interior of an aircraft cabin in conditions similar to a plane trip. It was assessed the influence of some physical passengers characteristics, such as gender, eyes color and body mass index (BMI), in the perception of the environment due to the illumination color. The analysis of the results showed that the perceived sensations of the environment are affected by the physical characteristics of the persons, and that there were significant differences in perception of the environment between male and female, between BMI > 25 and BMI < 25, and between light eyes and dark eyes. Through the analysis of the results it was also determined most appropriate colors to reduce the stress of traveling by plane and for each phase of flight. The results founded showed a high degree of uncertainty, with a standard deviation of 20 points in a range of values from 0 to 100, which demonstrates the subjectivity of perceptions. This result reveals that the ideal, in terms of comfort Illumination color, is to individualize the lighting. Apart from the practical possibilities of application in aircraft cabins, the result can be extended to other applications where one seeks the well being brought by a color proper lighting is seek.

A aviação comercial vem experimentando expressivo crescimento com elevado grau de competitividade. Produzir aeronaves com nível de conforto diferenciado transformou-se em importante ferramenta de marketing e de venda. Esta, porém, não é tarefa fácil. Cabines de aeronave apresentam condições de escoamento e de trocas térmicas que tornam bastante difícil prover e avaliar condições de conforto térmico. Para tentar resolver o problema, estudos estão sendo realizados em centros de pesquisa, em colaboração com a indústria aeronáutica. O presente trabalho se insere neste contexto. Neste trabalho foi realizado estudo do escoamento em cabine de aeronave, por meio de medição de variáveis ambientais de cabine, e de conforto térmico utilizando manequim térmico instrumentado e avaliação com pessoas. Para a realização dos ensaios foi projetado e construído mock-up de seção de cabine com 12 lugares. Foram analisadas condições do escoamento e de conforto térmico para duas condições de cabine, 19 e 24 °C. Nos ensaios com pessoas participaram 11 voluntários. Temperaturas equivalentes foram determinadas utilizando-se manequim térmico instrumentado e apresentadas em diagrama de sensação térmica previsto para este fim em norma técnica de veículos. Posteriormente, avaliações subjetivas, com resultados apresentados em diagramas de voto térmico médio (VTM) e de voto de conforto médio (VCM), foram realizadas. Verificou-se que, apesar das condições complexas do escoamento, não ocorreram diferenças significativas de velocidade do ar na região de ocupação e nem de temperatura na direção vertical, que são fatores que poderiam ocasionar grande desconforto. Verificou-se também a ocorrência de uma boa aproximação entre as avaliações de conforto térmico feitas por meio das temperaturas equivalentes e os resultados das análises subjetivas realizadas por meio de questionários. Nas avaliações subjetivas ocorreu um pequeno deslocamento dos resultados para o lado direito no diagrama de VTM. Finalmente, verificou-se que as pessoas preferiram as condições de cabine na temperatura de 19 °C, com votos de conforto médio (VCM) de indiferentes a ligeiramente confortáveis, enquanto na temperatura de cabine de 24 °C as condições foram consideradas ligeiramente desconfortáveis. / The commercial aviation has experienced an expressive growth with a high degree of competitiveness. The production of aircrafts with a higher comfort level has become an important tool for marketing and trading. However, this is not an easy task. Aircraft cabins present airflow and thermal transfer conditions that make quite difficult to provide and to evaluate thermal comfort conditions. In order to try to solve this problem, studies are being performed in research centers, in collaboration with the aeronautical industry. This project is inserted in this context. In this project a study of aircraft cabin airflow, through the measurement of the cabin environmental variables, and the thermal comfort using thermal mannequin and evaluation with people, was accomplished. For the accomplishment of the tests a mock-up of a cabin section with 12 places was projected and built. Conditions of airflow and thermal comfort within two cabin conditions, 19 and 24 °C, were analyzed. The tests with people were performed by 11 volunteers. Equivalent temperatures were obtained by using a thermal mannequin and were presented in a thermal sensation diagram, which had been seen to this purpose in vehicles technical norm. Later on, subjective evaluations, whose results were presented by an mean thermal vote (MTV) diagram and by an mean comfort vote (MCV) diagram, were accomplished. It was verified that, in spite of the complex airflow conditions, significant differences neither of the air velocity in the occupation area nor of the temperature in the vertical direction happened, which are factors that could cause a great discomfort. It was also verified a strong relation between thermal comfort evaluations accomplished through the equivalent temperatures and the results of the subjective analyses accomplished through questionnaires. In the subjective evaluations, a small displacement of the results to the right side in the MTV diagram occurred. Finally, it was verified that the volunteers preferred 19 °C temperature cabin condition, with mean comfort votes (MCV) indicating from indifferent to lightly comfortable conditions, while in the 24 °C cabin the conditions were considered lightly uncomfortable.

Como o tempo e o clima influenciam o homem e a sociedade são alvos de estudo desde que Hipócrates, 400 a.C., escreveu \"Ares, águas e lugares\". A partir do século XX, desenvolveram-se índices de conforto térmico (CT) que, apesar de apresentarem limitações, mostraram-se capazes de quantificar essas interações através de uma aplicação maleável e acessível. Observa-se que apesar de parte dos estudos biometeorológicos abordarem as mudanças climáticas, poucos tratam da projeção de índices para cenários futuros. Assim, o objetivo geral desse trabalho foi avaliar o comportamento climatológico do Índice de Desconforto (ID), Temperatura Resultante (TR) e Temperatura Resultante com o vento (TRv) na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) e projetá-los para o futuro, através das simulações do modelo regional climático (MCR) RegCM3, para os anos de 1960 a 1990, 2010 a 2040 e 2070 a 2100. O MCR foi forçado pelo Modelo de Circulação Geral da Atmosfera (MCGA) ECHAM5, de acordo com o cenário de emissões A1B, estabelecido pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC). Assim, é realizada uma avaliação dos meses de maior desconforto na RMSP com base nos dados da estação meteorológica do IAG através dos quantis. Maior foco é dado nos quantis superiores e inferiores (QS e QI) que representam as situações de maior desconforto e exercem influência em populações vulneráveis, como a dos idosos. A Raíz Quadrada do Erro Médio elevado ao Quadrado (RMSE) e o Erro Médio (EM, viés) das séries de dados, simuladas e observadas, demonstram uma subestimativa da temperatura para todo o ano, por parte do modelo. Já o RMSE e EM, da umidade relativa e vento, variam de acordo com a época do ano, possuindo períodos de maior e menor precisão. A título comparativo, também foram obtidos o RMSE e EM dos índices de conforto térmico simulados e observados. No período de 1960-1990, ID passa de 17,4°C para 20,1°C em 2070-2100, representando um aumento de 2,8°C; enquanto que TRv vai de 11,8°C para 14,7°C no mesmo período, tendo aumento de 2,9°C. Nota-se que o aumento de ID ocorre de forma gradativa com o passar dos anos, diferentemente de TRv, que aumenta de forma significativa a partir de 2070. Observa-se também que as médias diárias de ID e TRv tendem a se distribuir em quantis intermediários e superiores, indicando que ao longo dos anos, a RMSP tende a ter noites e tardes mais quentes, traduzindo em invernos menos desconfortáveis (em relação ao frio) e verões mais desconfortáveis (em relação ao calor). Os resultados obtidos corroboram IPCC (2007b), que também aponta para uma redução dos dias frios em regiões de médias e baixas latitudes, associado a um aumento na ocorrência de ondas de calor, de forma a oferecer grandes riscos à populações vulneráveis. / How weather and climate influence man and society, are main targets since Hippocrates wrote \"Airs, waters and places\", 400 BC. Thermal comfort indices, in development since the twentieth century, are able to quantify these interactions by flexible and accessible applications, despite their own limitations. Although part of the biometeorological studies address climate change, only few deals with future scenarios. Therefore, the main objective is to evaluate the climatological behavior of thermal comfort indices, such as the Discomfort Index (ID), Resultant Temperature (TR) and the Resultant Temperature with the wind (TRv) in the Metropolitan Region of São Paulo (MRSP). Climatological behavior is analyzed for three time slices (1960 to 1990, 2010 to 2040 and 2070 to 2100) through the Regional Climate Model (RCM) RegCM3. The RCM is forced by General Circulation Model (GCM) ECHAM5, according to the A1B emissions scenario, established by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). More attention is given to the superior and inferior quantiles (QS and QI) representing the situations of greater thermal discomfort because of their influence on vulnerable populations such as elderly people. An initial assessment about the months of greatest discomfort in MRSP was made based on data from the meteorological station of IAG. The Root Mean Square Error (RMSE) and the Mean Error (EM, related to bias) of the time series from observed and simulated data show a models underestimation of the temperature throughout the year. The RMSE and EM for relative humidity and wind vary with the season containing periods of higher and lower accuracy. The RMSE and EM for simulated and observed indices were obtained as well due to comparison reasons. In 1960-1990 period, ID presents an average of 17.4°C and in 2070-2100, an average of 20.1°C, representing an increasing of 2.8°C; meanwhile TRv goes from 11.8°C to 14.7°C over the same period, an increasing of 2.9°C. It is show that ID is increased gradually over the years, unlike TRV, which significantly increases from 2070. It is also observed that daily means of ID and TRv in future tends to be distributed in middle and upper quantiles, indicating that the MRSP tends to have nights and afternoons that will be warmer over the years, translating into less uncomfortable winters (cold related) and more uncomfortable summers (heat related). The results corroborate IPCC (2007b) which also points to a reduction of cold days in regions of middle and low latitudes, associated with an increased occurrence of heat waves providing great risks to vulnerable populations.

A capacidade de simulação nos atributos de dinâmica veicular tem crescido nos últimos anos, especialmente para os atributos de handling (manobrabilidade e estabilidade) e steering (dirigibilidade). Entretanto, as simulações de ride (em especial dos fenômenos de ride secundário) continuam muito dependentes de modelos sofisticados de pneus. Tais modelos devem ser capazes de simular fenômenos de freqüência mais alta tais como impacto e transmissibilidade de aspereza em três direções. Este trabalho apresenta uma abordagem semi-analítica para o problema de simulação de fenômenos de ride, através do uso de dados de medição em pista gerados através de transdutores de força (wheel force transducers, WFTs). Tais transdutores são tipicamente usados para fins de cascateamento de cargas e durabilidade. Através do uso de tais carregamentos, é possível simular fenômenos de ride em toda a faixa de frequência de estudo (até 8 Hz para ride primário e até 100 Hz para ride secundário) sem a necessidade de um modelo específico de pneu. Usando um modelo de veículo completo construído no software ADAMS, são apresentados dados de correlação com o veículo real e um estudo de caso através da alteração de propriedades de elementos tais como amortecedores, coxins e buchas de suspensão. / Vehicle dynamics CAE capabilities has increased in the past few years, specially, for handling and steering attributes. However, secondary ride simulations are still highly depended on the tire model. Such tire model must be capable to simulate high order phenomenon such as impact and harshness transmissibility in three directions. This dissertation presents a semi-analytical approach to the ride phenomena simulation problem, using data gathered via wheel force transducers (WFTs) that are typically used for load cascading and durability purposes. Using such load histories, it becomes possible to simulate ride phenomena through the whole typical ride frequency range (up to 8 Hz for primary ride and up to 100 Hz for secondary ride) without the necessity of using a special tire model. The results obtained from this approach using a complete car model developed using ADAMS software showed a very good correlation between measured data and simulations. Then on this work a case study using different properties for components such as shock abosrbers, engine mounts and suspension bushings is conducted in order to show the method\'s potential for ride optimization.

Orientador: Lucila Chebel Labaki / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-26T04:17:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coutinho_BrendaRodrigues_M.pdf: 4158549 bytes, checksum: 3a4377f2afd89c8a67f1e657243a94e6 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: No Brasil, a avaliação do conforto térmico é uma área que tem sido cada vez mais abordada pelos pesquisadores. As condições de conforto são regulamentadas por normas técnicas nacionais e internacionais, as quais indicam os parâmetros para que os usuários estejam em condição de conforto em função dos valores-limite de temperatura do ar, umidade do ar e velocidade do ar. Estes padrões também estão relacionados ao tipo de atividade exercida e à vestimenta utilizada. Os índices PMV ¿ Predicted Mean Vote e PPD ¿ Predicted Percentage of Dissatisfied adotados pela norma ISO 7730 (2005), são utilizados como meio de avaliação para o conforto térmico para ambientes termicamente moderados. A versão da ASHRAE 55 do ano de 2010 se baseia nas mesmas condições determinadas pela ISO 7730, mas incorporou pesquisas relevantes como a de DeDear, Brager e Cooper (1997), como o modelo adaptativo, o qual relaciona as temperaturas internas de conforto ao clima externo para ambientes naturalmente ventilados. Ambas as normas citadas não utilizaram dados provenientes de medições em restaurantes onde há uma carência literária sobre o assunto. Além disso, trabalhos como o de Humphreys (1976), Voltani (2009) e Maiti (2014) mostraram discrepâncias entre os votos de sensação térmica real e prevista, A proposta deste trabalho é a realização de um estudo do conforto térmico em dois restaurantes da Unicamp, Restaurante Universitário (RU) e Restaurante da Saturnino (RS), em Campinas ¿ SP, fazendo uma comparação entre as sensações térmicas reais dos trabalhadores e usuários com o modelo PMV e o modelo adaptativo. Para a realização deste trabalho foi feita a escolha do lugar, contextualização do ambiente aonde se localizam os restaurantes, coletou-se as variáveis ambientais simultaneamente em todos os pontos em cada restaurante e estimou-se as variáveis pessoais no momento das medições de acordo com as normas ISO. Simultaneamente foram aplicados questionários sobre a sensação de conforto e preferências térmicas da população pesquisada. Após esta etapa, realizaram-se análises comparativas entre os resultados gerados pelo método PMV e adaptativo e os votos da sensação térmica real. Utilizou-se análise Probit para avaliar os dados obtidos estabelecendo uma correlação entre as normas e a sensação real. Neste trabalho foram coletadas mais de 1400 entrevistas e mais de 750 medições das variáveis ambientais. Foi feita uma comparação das porcentagens de satisfação e insatisfação dos entrevistados. Além disso, calcularam-se as temperaturas de neutralidade térmica. As conclusões mostraram que as faixas de conforto térmico e temperatura de neutralidade foram próximas as recomendadas pelas normas nos pontos dos usuários. Nos pontos dos funcionários houve divergência entre a temperatura de neutralidade da ISO 7730 (2005) obtida por questionário e a calculada por análise Probit, todavia a maior discrepância encontrada foi entre os resultados analisados segundo as normas ISO 7730 (2005) e ASHRAE 55 (2010). Outra conclusão foi que as temperaturas internas do RS foram superiores as do RU nos pontos dos usuários no verão e o modelo proposto pela ISO 7730 (2005) não foi adequado para avaliar os índices de conforto no RS, pois ultrapassava seu limite máximo de desconforto pelo calor / Abstract: In Brazil, the evaluation of thermal comfort is a subject that has been increasingly addressed by researchers. Comfort conditions are regulated by national and international technical standards, which indicate the parameters for users are in a comfort condition in the limit values of air temperature, air humidity and air velocity. These standards are also related to the kind of activity and used clothing. The PMV rates (Predicted Mean Vote) and PPD rates (Predicted Percentage of Dissatisfied) adopted by ISO 7730 in 2005, are used as a way to evaluate the thermal comfort for moderate thermal environments. The version of ASHRAE 55, in 2010, is based on the same conditions determined by ISO 7730, but incorporated some relevant research as the De Dear, Brager and Cooper's (1997) as adaptive model, which relates comfort internal temperatures with external climate for naturally ventilated environments. Both standards cited did not use data from restaurants measurements which there is a literature shortage about the subject. Moreover, works such as Humphreys (1976), Voltani (2009) and Maiti (2014) showed discrepancies between actual and expected thermal sensation votes. The purpose of this research is to conduct a thermal comfort study in the two Unicamp¿s restaurants, University Restaurant (RU) and the Saturnino Restaurant (RS), in Campinas - SP, making a comparison between the actual thermal sensations of workers and users with the PMV model and the adaptive model. In order to do this work, it was chosen the place, it was made the context analysis of the environment where restaurants are located, it was collected environmental variables simultaneously at all points in every restaurant and it was estimated personal variables at the time of the measurements according to the ISO standard. Simultaneously it was applied questionnaires about the comfort feeling and thermal preferences of the population surveyed. After this step, there were comparative analysis among the results generated by PMV and adaptive method and the actual thermal sensation votes. Probit analysis was used to evaluate the data obtained by establishing a correlation between the rules and the real feel. This research collected over 1400 questionnaires interviews and more than 750 measurements of environmental variables. A comparison of the percentages of satisfaction and dissatisfaction of respondents was made. Furthermore, were calculated the thermal neutrality temperatures. The findings showed that the ranges of thermal comfort and neutrality temperature were close to the recommended by the standards in user¿s points. In the employees points there was disagreement between the obtained ISO 7730 (2005)¿s neutrality temperature by questionnaire and the calculated by Probit analysis, nevertheless the biggest discrepancy was found between the results analyzed according to the ISO 7730 (2005) and ASHRAE 55 standards (2010). Another conclusion was that the internal temperatures of RS were higher than those in RU¿s users points in the summer and the ISO 7730 (2005)'s model was not adequate to evaluate the comfort level in RS, because exceeded its maximum heat discomfort / Mestrado / Arquitetura, Tecnologia e Cidade / Mestra em Arquitetura, Tecnologia e Cidade

Orientador: Lucila Chebel Labaki / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-26T07:50:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_FranciscoMassucci_M.pdf: 9492485 bytes, checksum: f3520eb8830cb5c6373fb8dc37cb631c (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A obtenção de ambientes internos confortáveis termicamente é um dos aspectos fundamentais na obtenção de um edifício de qualidade. Por vezes, para se atingir este objetivo consome-se quantidades significativas de energia em sistemas de condicionamento ambiente. É preciso ressaltar que grande parte da população não possui recursos para aquisição e manutenção destes sistemas, ficando, portanto, exposta ao comportamento térmico de suas edificações. Assim, é fundamental compreender, como e sob quais circunstâncias, ocupantes de uma edificação consideram-na confortável de modo a avaliar e propor soluções que permitam a geração de conforto ao menor custo. A obtenção do conforto através do uso exclusivo da climatização artificial vem se mostrando uma prática dispendiosa, dando lugar a introdução da ventilação natural e outras práticas de resfriamento passivo. A aplicação destes instrumentos tem ganhado força recentemente, sendo referenciado em normativos internacionais que regulam sobre o tema. A partir de 2004, a norma ASHRAE 55 Environmental Conditions for Human Occupancy adotou uma abordagem de análise denominada modelo adaptativo: uma metodologia opcional, proposta para avaliação do desempenho térmico em edifícios ventilados naturalmente. O método utiliza-se da temperatura operativa - que correlaciona efeitos da temperatura de bulbo seco, temperatura radiante e velocidade do ar - como principal fator indicador de conforto. Além disso, a norma correlaciona a faixa de temperatura de conforto à ocorrência de temperaturas externas, possibilitando a comparação entre edificações situadas em climas distintos. Neste contexto, esta pesquisa destina-se à verificação do desempenho térmico de uma edificação unifamiliar através da análise do conforto térmico, levando-se em consideração aspectos de uso, ocupação e ventilação natural, utilizando-se a abordagem adaptativa proposta pela norma ASHRAE 55/2013. O método utilizado compreende a simulação computacional de uma edificação habitacional unifamiliar de 63m², por meio da utilização do software EnergyPlus. O modelo simulado não possui sistema de condicionamento ativo e a ventilação natural foi simulada pelo EnergyPlus, através do algoritmo denominado AirflowNetwork, um modelo de ventilação por rede, onde são estimados fluxos de massa através de aberturas e perda de carga térmica em decorrência de diferenças de pressão nas aberturas do edifício. A condição para abertura das janelas é dependente da temperatura externa e de uma temperatura máxima interna arbitrada, o que permite utilizar a ventilação natural como ferramenta de resfriamento passivo. O trabalho compreende a análise de diferentes variáveis de projeto, divididas em cinco grupos, a partir de um caso base inicial. Os grupos de análise definidos são: componentes de fachada; componentes de cobertura; orientação da edificação; absortância de componentes de fachada e temperatura de setpoint para ventilação. Para cada grupo foram estipulados diferentes casos, compreendendo aspectos e elementos convencionais do mercado de construção habitacional. Todos os casos foram analisados para as condições climáticas de Campinas-SP, Curitiba-PR e Natal-RN a partir de modelo adaptativo de conforto pela norma ASHRAE 55/2013, e comparados ainda a resultados obtidos através do método simplificado e simulado, presente na norma NBR15575/2013. Os resultados apontam as melhores práticas construtivas, demonstrando substancial importância do modelo adaptativo na verificação do conforto térmico em projeto para edificações destinadas à habitação de interesse social / Abstract: Achieve thermal comfortable indoor environments is a key aspect to obtaining a quality building. Sometimes, in order to achieve it, significant amount of energy in conditioning systems is consumed. It should be emphasized that a large part of the population does not have resources for acquisition and maintenance of these systems, being exposed to passive thermal behavior of their buildings. Thus, it is essential to understand how and under what circumstances, occupants of a building consider it comfortable to assess and propose solutions that generate comfort at a lower cost. Obtaining comfort through exclusive use conditioning systems has proved an expensive practice, leading to the introduction of natural ventilation and other passive cooling practices. The application of these instruments has excelled recently, being referenced in international standards. In 2004, the ASHRAE 55 Environmental Conditions for Human Occupancy adopted a method called adaptive model analysis: an optional methodology, proposed for evaluation on thermal performance in naturally ventilated buildings. The method uses the operative temperature - which correlates the effects of dry bulb temperature, mean radiant temperature and air velocity - as the main indicator of comfort. Moreover, the standard correlates the range of comfort to the occurrence of outdoor temperatures, enabling comparison between buildings located at different climates conditions. Under this context, this study aimed to verify the thermal performance of a dwelling through the analysis of thermal comfort, including aspects of use, occupancy and natural ventilation. The method comprises the computer simulation of a 63m² single-family housing construction, using the software EnergyPlus. The simulated model has no active conditioning system. Natural ventilation was simulated with EnergyPlus through the algorithm AirflowNetwork, a model of ventilation network, where mass flows through openings and loss of thermal load, due to pressure differences in building, are estimated. The condition for opening window depends on external temperature and a setpoint temperature, which supposes the use of natural ventilation only as daytime passive cooling tool. The work includes the analysis of different design variables, divided into five groups, defined from an initial base case. The analysis groups are: masonry components; roofing components; orientation; absorptance and setpoint temperature for ventilation. For each group were prescribed different situations, including aspects and elements of conventional housing construction market. All cases were analyzed for the climatic conditions of Campinas - SP, Curitiba - PR and Natal - RN for adaptive comfort model by ASHRAE 55/2013, yet compared to results obtained by the simplified method and simulated method present in NBR15575/2013. The results indicate the best construction practices, demonstrating substantial importance of adaptive model to assess thermal comfort of dwellings / Mestrado / Arquitetura, Tecnologia e Cidade / Mestre em Arquitetura, Tecnologia e Cidade

The University of Arizona Main Campus is located in the city of Tucson, Arizona. A place that confronts high air temperatures and extreme solar radiation almost all year around. Currently, more than 38,000 students are enrolled as full-time facing the extreme climate conditions of heat. Thousands of students walk from one place to another experiencing uncomfortable walks causing them heat stress. Campus infrastructure is not capable to interact with the weather conditions of Tucson. The lack of shaded paths, materials with high emissivity of heat, nonnative vegetation, among other factors, make the walks unpleasant. This challenge affects people's health and consecutively the performance of cooling systems once the people enter to buildings overheated. Outdoor human thermal comfort in arid and desert areas is a relevant topic that carries implications and benefits on people and buildings performance. The amount and intensity of activities within individuals affects the level of comfort.

During the last couple of years several studies have been conducted to investigate how children move and position during car rides. This in order to map when, and for how long children sit in positions that are not safe as well as to identify the reason for these movements. One of the conclusions is that children do not always sit comfortable in today’s belt-positioning boosters and thereby they chose positions that are unwanted for safety reasons. The aim for the master thesis has thereby been to improve seating comfort for children while traveling safely in the rear seat of a car. The target group has been children in ages 5-11 years old with body height 110-145 cm, a Swedish population 50 percentile has been used for the extreme dimensions. The master thesis process is divided in three phases; Discovery, Development and Testing and Evaluation. In the Discovery phase information in the areas child safety, child methodology and comfort was gathered through literature study, interviews with experts, benchmarking and a focus group with parents. As a final step customer needs were formulated. In the Development phase a workshop with children was initially performed to complement the customer needs with inputs from the users. The customer needs were afterwards reformulated into a specification of requirements and five comfort hypotheses. Finally a prototype was developed, designed from the requirements with the purpose to validate the comfort hypotheses, using an anthropometric design method (Osvalder, et al., 2010). In the final phase, Testing and Evaluation, the prototype and reference belt-positioning boosters were evaluated by children in two user studies; one static study and one on road study, to evaluate comfort features and try out different seating comfort evaluation methods. The result is divided into child seating comfort characteristics and child seating comfort methodology guidelines. To assist future development of belt-positioning boosters, seven comfort features are defined to help children ride comfortable in a safe position in the car. Furthermore, 13 child methodology guidelines are formulated to help further seating comfort evaluation with children. Conclusively to make children sit comfortable and safe positioned in the car they should be seated in a belt-positioning booster with headrest, backrest, seat cushion and foot support, the supporting parts need to be perceived as soft around head, back and under the buttock and all parts need to be dimensioned for all children in the target group. The size of the belt-positioning booster and the combination of foam thickness, foam hardness and shape are the main factors for affecting the perceived seating comfort. Furthermore, children shall be included as both design partners and testers during the development of belt-positioning boosters. During the prototype development static comfort evaluation with children should be done repeatedly to verify measurements, shape and foam hardness. To evaluate comfort both static evaluation and on road evaluation should be performed since comfort varies over time. Data should be collected subjectively from children through quantitative methods, such as rating scales, and qualitative methods, such as general questions regarding comfort/discomfort experience. Video observations can identify children’s position during car rides. Different positions can be timed and together with subjective data reasons for repositioning can be identified.

The primary purpose of the current research was to implement a numerical model to investigate the interactions between the energy consumption in Heating, Ventilating, and Air Conditioning (HVAC) systems and occupants’ thermal comfort in commercial buildings. A numerical model was developed to perform a thermal analysis of a single zone and simultaneously investigate its occupants’ thermal sensations as a non-linear function of the thermal environmental (i.e. temperature, thermal radiation, humidity, and air speed) and personal factors (i.e. activity and clothing). The zone thermal analyses and thermal comfort calculations were carried out by applying the heat balance method and current thermal comfort standard (ASHRAE STANDARD 55-2004) respectively. The model was then validated and applied on a single generic zone, representing the perimeter office spaces of the Centre for Interactive Research on Sustainability (CIRS), to investigate the impacts of variation in occupants’ behaviors, building’s envelope, HVAC system, and climate on both energy consumption and thermal comfort. Regarding the large number of parameters involved, the initial summer and winter screening analyses were carried out to determine the measures that their impacts on the energy and/or thermal comfort were most significant. These analyses showed that, without any incremental cost, the energy consumption in both new and existing buildings may significantly be reduced with a broader range of setpoints, adaptive clothing for the occupants, and higher air exchange rate over the cooling season. The effects of these measures as well as their combination on the zone thermal performance were then studied in more detail with the whole year analyses. These analyses suggest that with the modest increase in the averaged occupants’ thermal dissatisfaction, the combination scenario can notably reduce the total annual energy consumption of the baseline zone. Considering the global warming and the life of a building, the impacts of climate change on the whole year modeling results were also investigated for the year 2050. According to these analyses, global warming reduced the energy consumption for both the baseline and combination scenario, thanks to the moderate and cold climate of Vancouver. / Applied Science, Faculty of / Mechanical Engineering, Department of / Graduate