O aumento dos problemas de vibrações excessivas em estruturas civis oriundos de atividades humanas rítmicas tem conduzido à necessidade de desenvolvimento de critérios específicos para projetos sujeitos a ações dinâmicas rítmicas. Esta foi à motivação principal para o desenvolvimento de uma metodologia de análise centrada na resposta de um sistema estrutural submetido a cargas provenientes de atividades humanas rítmicas. Esta dissertação investiga o comportamento dinâmico de pisos compostos (aço- concreto) sujeito às atividades rítmicas provocadas pelas pessoas. O carregamento dinâmico foi obtido através de testes experimentais com indivíduos praticando atividades rítmicas e não rítmicas. A metodologia de análise proposta adota técnicas usuais de discretização presentes no MEF (Método dos Elementos Finitos), com base no emprego do programa Ansys. O sistema estrutural investigado consistiu em um ambiente de restaurante com uma área de dança adjacente. O modelo estrutural consiste de um piso suportado por treliças metálicas (joists) para longos vãos (14m) apoiados diretamente sobre paredes compostas por de blocos de concreto. O peso efetivo do sistema foi estimado como sendo de 3,6 kPa, incluindo 0,6 kPa para pessoas dançando e jantando. O momento de inércia efetivo dos joists foi da ordem de 1,6x106 mm4, baseando-se nas tensões suportadas. O estudo paramétrico considera uma correlação entre os resultados numéricos e analíticos. Os valores das acelerações de pico foram comparados com os limites recomendados por normas de projeto, baseando-se em critérios de conforto humano. Os resultados indicaram que os limites sugeridos pelas normas de projetos não foram satisfeitos. Tal fato indica que estas atividades rítmicas podem gerar picos de aceleração que ultrapassam os limites estabelecidos em recomendações de projeto. / The increasing incidence of building vibration problems due to rhythmic activities led to need of a specific design criterion for rhythmic excitations. This was the main motivation for the development of a design methodology centred on the structural system dynamical response submitted to dynamic loads due to human rhythmic activities. This dissertation investigated the dynamic behaviour of composite floor (steel- concrete) subjected to the human rhythmic activities. The used dynamic loads were obtained through experimental tests with individual carrying out rhythmic and non-rhythmic activities. The proposed analysis methodology adopted the usual mesh refinement techniques present in the finite element method (FEM) simulation implemented in the ANSYS program. The investigated structural system was used in a restaurant facility with an adjacent dancing area. The floor system consists of long span joist supported by concrete block walls. The floor effective weight was estimated including people dancing and dining. The floor effective weight was estimated to be equal to 3.6 kPa, including 0.6 kPa for people dancing and dining. The effective composite moment of inertia of the joists, was selected based on its required strength, ie: 1.1x106 mm4. The parametric study considered correlation between analytical and numerical results found in literature. The peak acceleration values were compared to limits proposed by design codes, based on human comfort and those values were not satisfied. Such fact indicated that these rhythmic activities could generate peak accelerations that surpass design criteria limits developed for ensuring human comfort.

Limitações de altura têm sido impostas sobre edificações por regulamentos de zoneamento urbano e aspectos econômicos e estéticos. Além disso, para se proporcionar a passagem de tubulações de grande diâmetro sob vigas de aço, um pé-direito alto é normalmente requerido. Uma solução frequentemente utilizada em projeto diz respeito à abertura de furos na alma das vigas de aço para passagem das tubulações de serviço. Assim sendo, este trabalho de pesquisa objetiva a avaliação da resposta dinâmica de passarelas para pedestres, onde o projeto estrutural prevê a utilização de vigas celulares em aço. Objetiva-se verificar a influência das aberturas nas almas dessas vigas sobre a resposta dinâmica das passarelas. As ações dinâmicas representativas do caminhar dos pedestres são simuladas por meio de um modelo matemático que considera uma descrição espacial e temporal e, ainda, inclui o efeito do impacto do calcanhar humano. Os modelos estruturais investigados correspondem a passarelas mistas (aço-concreto) com 10m a 30m de extensão. São empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos, por meio do programa Ansys. A resposta dinâmica das passarelas é obtida para duas situações distintas: vigas de alma cheia e vigas celulares. Uma avaliação crítica sobre a resposta dinâmica das passarelas possibilita verificar a influência dos furos nas almas das vigas metálicas, mediante a obtenção das acelerações de pico, focando aspectos associados ao conforto humano, considerando-se comparações com normas e recomendações de projeto. / Height limitations are frequent in multi-storey buildings due to zoning regulations, economic requirements and aesthetical considerations. Moreover, to provide for the passage of large diameter pipes in steel beams a high ceilings is usually required. The most adopted solution is the use of holes in the steel beams web in order to enable the passage of services. Therefore, the main objective of this research work is to evaluate the dynamic behaviour of footbridges, where structural design includes the use of cellular steel beams. The present study was carried out based on a load model developed to incorporate the dynamic effects induced by people walking. In this load model the transient effect due to the human heel impact was considered and the position of the dynamic load is changed according to individual position. The investigated structural model was based on a series of steelconcrete composite footbridges, with main spans varying from 10m to 30m. The proposed computational model, developed for the structural system dynamic analysis, adopted the usual mesh refinement techniques present in finite element method simulations, based on the Ansys program. The footbridges dynamic response was investigated considering two different design solutions: beams filled soul and cellular beams. The influence of the holes in the composite beams web over the footbridges dynamic response was investigated and the peak accelerations were obtained and compared with results supplied by design codes and recommendations aiming human comfort evaluations.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação desenvolve-se um estudo sobre o comportamento estrutural de lajes nervuradas de concreto armado, tendo em mente o emprego destas em sistemas estruturais na engenharia civil, de forma viável sob o ponto de vista técnico e econômico. No cenário atual, diversos tipos de sistemas estruturais têm sido desenvolvidos, dentre estes as lajes nervuradas de concreto armado com base no sistema Reduzcon. Essas lajes nervuradas têm como principais características o baixo consumo de material e o peso próprio bastante reduzido. Este sistema utiliza cubas cilíndricas invertidas metálicas denominadas BRC (Barrote Redutor de Concreto), que suportam o concreto da laje. Assim sendo, este trabalho de pesquisa apresenta um estudo acerca da resposta estática e dinâmica do sistema estrutural em questão, em relação aos deslocamentos translacionais verticais e tensões; e, bem como, da resposta dinâmica do sistema sob o ponto de vista de conforto humano. Ênfase especial é dada às atividades humanas rítmicas, com base no emprego de modelos de carregamento que representem as ações inerentes à ginástica aeróbica. A definição das ações dinâmicas atuantes sobre os modelos estruturais foi feita com base em resultados de testes experimentais que levam em conta os efeitos de multidão. A análise numérica fundamenta-se na modelagem computacional do sistema, através do Método dos Elementos Finitos (MEF), de forma a representar apropriadamente o comportamento estrutural das lajes Reduzcon. São empregadas técnicas usuais de discretização, por meio do programa ANSYS. As vigas de bordo, nervuras e a laje de concreto são simuladas por elementos finitos sólidos tridimensionais. / In this work a study is developed on reinforced concrete ribbed slabs behavior, having in mind there use in a viable, economic and technical point of view, in civil engineering structural systems. Nowadays several slab systems are being developed where reinforced concrete ribbed slabs Reduzcon, presents among them. One of the main characteristics of these ribbed slabs is the low material consumption and the reduced self-weight. This system uses inverted metallic cylindrical cap called BRC (Reduced Concrete Cap), which supports the concrete of the slab. This research work presents a study concerning static and dynamic response of the structural system for vertical translational displacements, stress; as well as, the dynamic response of the system under the point of view of human comfort. Special emphasis is given to the rhythmic activities of human beings, by using models implementations that represents aerobic gymnastics. The definition of dynamic actions upon the structural models were obtained based on the experimental results taking in consideration the crowd effects. The numerical analysis is based on the computational modeling of the system, through the Method of finite elements (MEF), in order to appropriately represent the structural behavior of the Reduzcon slab. Usual techniques of discretization were applied using the computer program Ansys. The edge beams, ribs and the concrete slab were simulated using three-dimensional solid finite elements.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Este trabalho de pesquisa objetiva o estudo do comportamento dinâmico de pisos mistos (aço-concreto), em edificações de andares múltiplos, sob o ponto de vista de conforto humano, quando essas estruturas encontram-se submetidas às atividades rítmicas provenientes dos seres humanos. A definição das ações dinâmicas atuantes sobre os modelos estruturais foi feita com base em resultados experimentais, com os indivíduos praticando atividades rítmicas e não rítmicas associadas à ginástica aeróbica e saltos à vontade. Os modelos estruturais investigados baseiam-se em edificações mistas de andares múltiplos. O sistema estrutural é do tipo misto (aço-concreto), composto por vigas de aço em seção do tipo I e laje de concreto armado. A análise fundamenta-se na modelagem computacional dos sistemas estruturais, através do Método dos Elementos Finitos (MEF). São empregadas técnicas usuais de discretização, por meio do emprego do programa ANSYS. Uma análise paramétrica foi desenvolvida sobre três modelos estruturais, com dois, três e quatro pavimentos. Os valores das acelerações máximas encontradas na análise são confrontados e comparados com os limites propostos por recomendações internacionais. Os resultados obtidos mostram que os limites recomendados em diversas normas de projeto foram ultrapassados. Esses resultados demonstram que atividades rítmicas oriundas dos seres humanos podem gerar acelerações de pico elevadas, violando critérios de projeto, no que concerne ao conforto humano. Foi observado também que estas ações dinâmicas podem comprometer o conforto humano em pisos adjacentes, próximos do local onde a carga dinâmica está sendo efetivamente aplicada. / The present dissertation investigates the dynamic behaviour of composite floors (steel-concrete) in multi-storey buildings when subjected to the human rhythmic activities, considering human comfort aspects. The dynamic loads were obtained through experimental tests with individuals carrying out rhythmic and non-rhythmic activities such as stimulated and non-stimulated jumping and aerobics. The investigated structural model was based on several building composite floors. The structural systems are composed of a composite (steel/concrete) solution made of an I steel profile and a reinforced concrete slab. The proposed analysis methodology adopted the usual mesh refinement techniques present in the finite element method simulations implemented in the ANSYS program. A parametric analysis was developed, using three different building composite floors with two, three and four storeys. The parametric study considered correlations between analytical and numerical results found in the technical literature. The results, in terms of maximum accelerations (peak accelerations) were compared with the limits proposed by design recommendations. The results indicated that the limits suggested by design recommendations are not satisfied. Such fact shows that these rhythmic activities may generate peak accelerations that violates design criteria when the human comfort is considered. It was verified that these dynamic loads generate considerable perturbations on adjacent areas. The influence caused by dynamic actions in adjacent floors near to the place where the load was applied also can compromise the human comfort.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:50:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4219.pdf: 3324543 bytes, checksum: 612f41dbf613dfc01e074237ec3bafa6 (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / Universidade Federal de Sao Carlos / Comfort is a subject matter that is gaining relevance in the aviation industry, taking into consideration the necessity of the manufactures, as well as the airlines, in differentiating themselves in a market far more competitive. Nevertheless, comfort is a subjective experience, affected by many factors (psychological, physical and physiological) and a reaction of the environment. Therefore the case studies about the theme highlight a difficulty to analyze all the variable that interfere in the perception of comfort and discomfort, mainly when it comes to aircraft cabins. The general objective of this case study was to identify the variables related to comfort and discomfort in airplane cabins, through the passengers analysis of the activity in use situations, in order to develop a model for the assessment of comfort and discomfort. The case study was undertaken in 36 Brazilian airports and during 40 segments in corporate domestic flights, and the data collection adopted were: 377 questionnaires in airports and 291 in-flight questionnaires, 44 postures records and actions and also 12 semi-structured interviews. The data collected through the questionnaire were statistically analyzed and the ones obtained by systematic observations were analyzed and reinstated in the participants selfconfrontation interviews. One verified that the passengers most frequent activities are: feeding (91,1%), resting and sleeping (82,3%), reading, writing and working (80,5%), entertaining activities (56,1%), as well as, going to the toilet (54,8%). Out of those activities, the one which is harder for the passengers is resting and sleeping (74,6). From the analysis of the difficulties regarding every single activity, one verified that the variables related to space, as leg-room, personal area, as well as, the physical space for the movement of the body are the critical variable mentioned by the passengers. The crew service and also the entertainment on board were considered as well once they can produce comfort. One of the results of this case-study was the proposal of a methodology that led to envelops of postures with the calculation of the passengers area in use during their action, which can be a useful tool in the process of aircraft cabins project when making possible the calculation of the space for the action with base in the rebuilt course. In relation to the model of comfort and discomfort, a proposal was elaborated having the passengers action as a mediator. The proposed model parts from the premise that comfort and discomfort should be considered as two dimensions separated from experience, that feature different determinants (Zhang et al., 1996) and that the activity, in particular, the possibility and/or impossibility of acting, is in a mediator element between comfort and discomfort, being able to interfere in that relationship. From this case study have been developed one conceptual model and a methodology to analyze the comfort- the activity analysis is the main element of the model. Besides that, the database created in this study can be considered one tool to be use by the engineers, while they can use during the development of the project, in order to generate knowledge to the user. / O conforto é uma temática que vem ganhando relevância na indústria aeronáutica, tendo em vista a necessidade dos fabricantes e companhias aéreas de se diferenciar em um mercado cada vez mais competitivo. Entretanto, a literatura aponta o conforto como uma experiência subjetiva, sendo afetado por vários fatores (físicos, fisiológicos, e psicológicos), além de ser uma reação ao ambiente. Diante disso, os estudos realizados sobre o tema apontam uma dificuldade de analisar todas as variáveis que interferem na percepção do conforto e desconforto, principalmente quando se trata de cabines de aeronaves. O objetivo geral deste estudo foi desenvolver um modelo para avaliação de conforto e desconforto, buscando identificar as variáveis relacionadas ao conforto e desconforto em cabines de aeronaves, por meio da análise da atividade dos passageiros em situações de uso. O estudo foi realizado em 36 aeroportos brasileiros e durante 40 trechos de voos comerciais nacionais, e as técnicas de coleta de dados adotadas foram: aplicação de 377 questionários em aeroportos e 291 questionários durante viagens aéreas, 44 registros de posturas e ações e 12 entrevistas semiestruturadas. Os dados coletados por meio de questionários foram analisados estatisticamente e os obtidos por meio de observações sistemáticas foram analisados e restituídos aos participantes em entrevistas de autoconfrontação. Em relação ao modelo de conforto e desconforto, elaborou-se uma proposta tendo como elemento intermediador a ação do passageiro. O modelo proposto parte da premissa de que o conforto e desconforto devem ser considerados como duas dimensões separadas da experiência, que possuem diferentes determinantes (Zhang et al., 1996), e de que a atividade, mais especificamente a possibilidade/impossibilidade de agir, constitui-se em um elemento intermediador entre conforto e desconforto, sendo capaz de interferir nesta relação. Outro resultado do estudo foi a proposta de uma metodologia que resultou em um banco de dados e envelopes de posturas, com cálculo da área ocupada pelo passageiro durante a ação, que podem ser ferramentas a serem utilizadas no processo de projeto de cabines de aeronaves, ao possibilitar a análise de posturas adotadas, o cálculo do espaço para ação com base no curso reconstruído e, análise do discurso dos passageiros. Verificou-se que as atividades realizadas com maior frequência pelos passageiros são: alimentar-se (91,1%,), repousar e dormir (82,3%), ler, escrever e trabalhar (80,5%,), atividade de entretenimento (56,1%) e ir ao banheiro (54,8%). Destas, a atividade na qual os passageiros apresentam maiores dificuldades é repousar e dormir (74,6). A partir da análise dos constrangimentos referentes a cada uma das atividades, constatou-se que as variáveis relacionadas ao espaço, como espaço para as pernas, espaço pessoal e espaço para movimentação do corpo, são as variáveis criticas apontadas pelos passageiros por serem variáveis relacionadas ao desconforto. Também foram identificadas variáveis, tais como o atendimento da tripulação e o entretenimento a bordo, que podem gerar conforto. Uma das contribuições do estudo foi a proposta de uma base conceitual e de um método para o estudo de conforto, tendo como elemento central a ação do usuário. Além disso, o banco de dados gerado no estudo, a partir da análise do usuário em situações reais de uso, pode ser considerado uma ferramenta para uso dos projetistas, uma vez que estes podem consultá-lo ao longo de processo de desenvolvimento do produto, de forma a agregar informações sobre o usuário e ambiente de uso.

O presente trabalho procura sistematizar o estudo sobre aproveitamento máximo da luz natural por meio do uso de um elemento da arquitetura passiva, a prateleira de luz (lightshelf), visando à redução do consumo de energia elétrica em iluminação artificial de salas de aula. Este tipo de elemento de proteção solar, colocado na parte superior da janela, favorece a distribuição e o controle da luz diurna e da luminância excessiva, proporcionando uma melhor percepção visual, quando houver quantidade e qualidade de luz suficiente. A partir do modelo reduzido de uma sala de aula pré-determinada do Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná, Unidade de Curitiba, foram testadas experimentalmente várias situações com as prateleiras de luz. A metodologia utilizada abrange as seguintes etapas: medições dos níveis de iluminamento com luxímetros digitais, em pontos pré-fixados no interior do modelo em escala reduzida da sala de aula; simulação das condições de exposição ao Sol, considerando diversos períodos do dia e épocas do ano por meio do uso de Relógio de Sol; análise de situações diversas do uso das prateleiras de luz; tabulação e análise dos resultados. Estas medições foram realizadas em três fases: (1) um pré-teste, com a finalidade de testar a maquete e o método proposto; (2) medições com as prateleiras de luz planas, cujos resultados foram comparados com algumas situações simuladas pelo computador, realizadas com a ajuda dos softwares ECOTECT e RADIANCE; (3) foram propostos novos tipos de prateleiras - côncava, convexa, côncava/convexa, e prateleiras planas com inclinação de 25°. As melhores configurações para estes novos tipos de prateleiras foram estudadas com o auxílio do software AUTOCAD 2002. Como resultado, observou-se que a prateleira de luz pode proporcionar iluminação natural mais uniforme, diminuindo o ofuscamento existente próximo às janelas, contribuindo para o melhoramento do balanço do brilho do espaço. Observou-se também que, com os tipos de prateleiras estudados no AUTOCAD 2002, houve um aumento da iluminação nos pontos mais distantes da janela. De acordo com os resultados obtidos, pode-se comprovar que o Sol pode ser usado como fonte de luz, desde que seja controlado por sistemas de iluminação natural bem projetados. / The purpose of the present dissertation is to organize systematically the study of adequate use of daylight by means of an element of passive architecture, the lightshelf, aiming at reducing electric energy consumption for artificial lighting in classrooms. This kind of solar shading element, placed at the upper part of a window, provides daylight control and its distribution, promoting a better visual perception, once there is sufficient daylight, qualitatively and quantitatively. Using a scale-model of a chosen classroom of the Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná, Curitiba, different situations were tested with a lightshelf. The used method comprehends following steps: illuminance measurements with digital luxmeters, in prefixed points inside the scale-model; simulation of solar exposition conditions, considering different periods of the day and of the year using sundials; analysis of different situations of lightshelves; data tabulation and analysis. These measurements were carried out in three phases: (1) a pre-test, aiming at testing the procedure; (2) measurements with horizontal lightshelves, comparing results with computer simulations with ECOTECT and RADIANCE; (3) innovative lightshelf types were proposed – concave, convex, concave/convex, and horizontal lightshelves with 25° tilt. Best configurations were studied graphically, with AUTOCAD 2002. As a result, it was noticed that the lightshelf might provide daylight more uniformly, reducing glare close to the window. Also, it was observed that with the innovative lightshelves, from the AUTOCAD study, there was even a daylight increase in the most distant points from the windows. According to the results, it can be proved that the direct sunlight may be used as a light source, once it is controlled by well-projected daylight systems.

CNPq / O PMV (Voto Médio Estimado) é um índice que pretende prever a sensação térmica das pessoas expostas a um mesmo ambiente. Entretanto, existem discrepâncias entre o modelo do PMV e as respostas de sensação térmica obtidas em estudos de campo efetuados para algumas populações. Um dos componentes para o cálculo do PMV é o isolamento térmico das vestimentas (Icl), que se utiliza da temperatura de superfície da vestimenta (tcl), que pode ser um fator que contribui para estas discrepâncias. Assim, esta pesquisa teve como objetivo apresentar um novo modelo de predição térmica minimizando as imprecisões das trocas térmicas pela correta determinação do tcl, utilizando-se do método de Newton. A coleta de dados contou com um grupo de soldadores, um grupo de trabalhadores de escritório desempenhando atividades sedentárias e um grupo de militares do exército português. Com a coleta de variáveis ambientais e pessoais no Brasil e em Portugal, esta pesquisa desenvolveu o Snovo1, por meio de um valor de tcl sem resíduos gerado pelo método de Newton e substituído nas parcelas de convecção e radiação de perda de calor e o Snovo2, mediante regressão múltipla entre os votos de sensação térmica coletados em estudo de campo, a taxa metabólica e os mecanismos de troca de calor. Depois do confronto entre a sensação térmica real e os valores de PMV calculados, para todos os grupos, os resultados encontrados com o Snovo1 e Snovo2 sempre foram melhores que os resultados encontrados com o PMV original de Fanger. O melhor resultado obtido nesta pesquisa foi com o grupo de militares, onde o Snovo2 apresentou uma melhoria de aproximadamente 46% em relação ao PMV original. Esta pesquisa comprovou que a temperatura superficial da vestimenta é uma variável de influência no modelo do PMV e minimizar imprecisões em sua obtenção diminui as discrepâncias entre os votos de sensação térmica e o PMV. / The PMV (Predicted Mean Vote) is an index which aims to predict the thermal sensation of people exposed to the same environment. However, there are discrepancies between the PMV model and thermal sensation responses obtained in field studies for some populations. One of the components for the calculation of PMV is the clothing insulation (Icl), which uses the clothing surface temperature (tcl), which can be a factor which contributes towards these discrepancies. Therefore, the aim of this research was to show the tcl influence on the PMV index. Thus, this research aimed to present a new thermal prediction model minimizing inaccuracies of thermal exchanges through the correct determination of tcl, by using Newton's method. Data collection featured a group of welders, a group of office workers performing sedentary activities and a group of Portuguese Army Military. Having collected environmental and personal variables in Brazil and Portugal, this research developed the Snew1, through a value of tcl without residues generated by Newton’s Method and replaced in convection and radiation heat loss equations and Snew2, through multiple regression between thermal sensation votes collected in field study, the metabolic rate and the mechanisms of heat exchange. After confrontation between the real thermal sensation and the calculated PMV values, for all groups, the results found with the Snew1 and Snew2 were always better than the results found with the Fanger’s Original PMV. The best result obtained in this research was with the military group, where the Snew2 presented an improvement about 46% over the original PMV. This search proved that the clothing surface temperature is a variable that influences the PMV model and minimizing inaccuracies in its obtaining decreases discrepancies between thermal sensation votes and PMV.

O cânion urbano, termo que designa a estrutura urbana formada pela rua ladeada continuamente por edifícios, apresenta microclima próprio, que difere daquele encontrado em espaços de campo aberto. Diversos fatores concorrem para as condições de balanço de energia típicas de um cânion urbano. Dentre estes, destacam-se a geometria e orientação do cânion, e as propriedades dos materiais que revestem sua superfície. O albedo, ou refletância, é uma propriedade dos materiais que indica a capacidade de uma superfície em refletir a radiação solar incidente sobre ela. Assim, o albedo está diretamente relacionado à capacidade das superfícies do cânion de absorver energia ou refleti-la sobre as superfícies adjacentes, influindo sobre as condições de conforto térmico nos ambientes externos urbanos. O impacto do albedo depende, no entanto, da quantidade de energia solar incidente, e do seu predomínio ou não sobre outros fatores que afetam o balanço de energia, como as condições de vento, por exemplo. A compreensão de como esses fatores atuam pode servir de subsídio ao desenho urbano para que se privilegie o conforto em ambientes externos, propiciando o uso dos espaços públicos. Além do conforto térmico, a compreensão do funcionamento do microclima urbano tem desdobramentos sobre outros temas como a demanda energética de edifícios, sustentabilidade urbana e o efeito das ilhas de calor urbanas. Esta pesquisa investigou a influência do albedo dos materiais de superfície dos cânions urbanos sobre o microclima do cânion. Os resultados mostraram que, no interior do cânion, o efeito do albedo sobre as temperaturas superficiais é limitado pelas condições de exposição da superfície ao sol. Verificou-se que seu impacto sobre a temperatura do ar é pequeno e, em geral, o aumento do albedo das superfícies tende a piorar os níveis de conforto térmico dos pedestres. Assim, o uso de albedos altos não deve ser prescrito a todas as superfícies de cânions urbanos indiscriminadamente, exigindo avaliação das condições locais para identificar as superfícies em que há suficiente exposição solar para que seu uso seja efetivo. Os benefícios resultantes devem ser considerados em conjunto com a melhoria dos níveis de conforto térmico urbano. / Urban canyons, i.e. urban structures formed by a street flanked continuously by buildings, are responsible for their own microclimate, which is very diverse from the microclimate conditions found in open fields. Several factors contribute to typical conditions of the energy balance of street canyons. Among them are the geometry and orientation of the street canyon, and the material properties of its surfaces. The albedo, or reflectance, is a material property that indicates the surface capacity to reflect the incident solar radiation. Therefore, albedo is directly related to the surfaces' capacity to absorb energy or to reflect it to adjacent surfaces, and thus, can affect outdoor thermal comfort conditions. Nevertheless, the impact of albedo modifications is dependent on the available solar radiation gains, and on its magnitude compared to other factors affecting the energy balance, for instance, wind conditions. Understanding how such factors interact may subsidize urban design, providing more amenable outdoor comfort conditions, which therefore will promote an increase in the use of public spaces. Beyond thermal comfort implications, the understanding of urban microclimatic relations can bring improvements to other relevant issues, such as building energy demand, urban sustainability and Urban Heat Island effects. This research investigated the influence of albedo changes in urban canyon surfaces on the resulting microclimate. Results showed that the albedo effect on surface temperatures is limited by the solar exposure conditions of the surfaces. It was verified that the effect on air temperature is small, and that an increase of surface albedo tends to worsen thermal comfort conditions at the pedestrian level. Therefore, the adoption of high albedo should not be prescribed to canyon surfaces indiscriminately, as it requires an assessment of local conditions in order to identify which surfaces have enough solar exposure for an effective use of higher albedo. Benefits from albedo modifications should be considered alongside the improvement of urban thermal comfort conditions.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Atualmente, os projetos de edifícios altos necessitam cada vez mais de sistemas estruturais simples, que agilizem sua montagem, reduzindo os custos e promovendo maior flexibilidade de utilização para os espaços construídos. Com essa finalidade, estruturas com poucas vigas vêm sendo muito utilizadas. Entretanto, o sistema estrutural com poucas vigas pode ocasionar dois tipos de problemas, relacionados entre si, a saber: diminuição do sistema de contraventamento da edificação e vibrações excessivas. Portanto, é fundamental, nesses casos, a verificação da estabilidade global da estrutura, utilizando índices de sensibilidade além de outros parâmetros de projeto, como também, o desenvolvimento de um estudo minucioso acerca do conforto humano da edificação. Assim sendo, neste trabalho de pesquisa foram investigados quatro modelos estruturais de edifícios altos de concreto armado, com base no estudo da variação entre o número de pavimentos e a quantidade de vigas existentes em cada modelo, objetivando-se verificar quais os efeitos que tais variações podem vir a gerar sobre a estabilidade global e, bem como, sobre o conforto humano dos sistemas estruturais investigados. A modelagem numérica dos edifícios em estudo foi realizada através do emprego do programa ANSYS e, para tal, foram utilizadas técnicas básicas de discretização, por meio do método dos elementos finitos. As conclusões alcançadas ao longo da investigação versam acerca do estudo da resposta estrutural estática e dinâmica dos edifícios, no que diz respeito as variações dos valores dos parâmetros de instabilidade, dos valores dos deslocamentos e esforços, e, bem como, dos níveis de conforto humano de cada modelo estrutural analisado. / Currently, the tall buildings projects increasingly need a simple structural systems that streamline their assembly, reducing costs and promoting greater flexibility of use for the built environment. For this purpose, structures with few beams are being widely used. However, the structural system with few beams may cause two kinds of problems, related to each other, namely: reduction of the bracing system of the building and excessive vibration. It is therefore vital in such cases, the verification of global stability of the structure, using sensitivity indexes and other design parameters, as well as the development of a thorough study of the human comfort of the building. Therefore, this research work have been investigated four structural models of tall buildings of reinforced concrete, based on the study of the variation of the number of floors and the quantity of beams in each model, aiming to verify what effects these variations. They are likely to generate on the overall stability and, as well as on human comfort and structural systems investigated. The numerical modeling of buildings under study was performed by employing the ANSYS program, and to such basic techniques of discretization were used through the finite element method. The conclusions reached during the investigation turn concerning the study of the static and dynamic structural response of buildings in respect of the variations of the values of the instability criteria, of the values of displacements and efforts, and as well, the human comfort level each structural model analyzed.

CNPq / O PMV (Voto Médio Estimado) é um índice que pretende prever a sensação térmica das pessoas expostas a um mesmo ambiente. Entretanto, existem discrepâncias entre o modelo do PMV e as respostas de sensação térmica obtidas em estudos de campo efetuados para algumas populações. Um dos componentes para o cálculo do PMV é o isolamento térmico das vestimentas (Icl), que se utiliza da temperatura de superfície da vestimenta (tcl), que pode ser um fator que contribui para estas discrepâncias. Assim, esta pesquisa teve como objetivo apresentar um novo modelo de predição térmica minimizando as imprecisões das trocas térmicas pela correta determinação do tcl, utilizando-se do método de Newton. A coleta de dados contou com um grupo de soldadores, um grupo de trabalhadores de escritório desempenhando atividades sedentárias e um grupo de militares do exército português. Com a coleta de variáveis ambientais e pessoais no Brasil e em Portugal, esta pesquisa desenvolveu o Snovo1, por meio de um valor de tcl sem resíduos gerado pelo método de Newton e substituído nas parcelas de convecção e radiação de perda de calor e o Snovo2, mediante regressão múltipla entre os votos de sensação térmica coletados em estudo de campo, a taxa metabólica e os mecanismos de troca de calor. Depois do confronto entre a sensação térmica real e os valores de PMV calculados, para todos os grupos, os resultados encontrados com o Snovo1 e Snovo2 sempre foram melhores que os resultados encontrados com o PMV original de Fanger. O melhor resultado obtido nesta pesquisa foi com o grupo de militares, onde o Snovo2 apresentou uma melhoria de aproximadamente 46% em relação ao PMV original. Esta pesquisa comprovou que a temperatura superficial da vestimenta é uma variável de influência no modelo do PMV e minimizar imprecisões em sua obtenção diminui as discrepâncias entre os votos de sensação térmica e o PMV. / The PMV (Predicted Mean Vote) is an index which aims to predict the thermal sensation of people exposed to the same environment. However, there are discrepancies between the PMV model and thermal sensation responses obtained in field studies for some populations. One of the components for the calculation of PMV is the clothing insulation (Icl), which uses the clothing surface temperature (tcl), which can be a factor which contributes towards these discrepancies. Therefore, the aim of this research was to show the tcl influence on the PMV index. Thus, this research aimed to present a new thermal prediction model minimizing inaccuracies of thermal exchanges through the correct determination of tcl, by using Newton's method. Data collection featured a group of welders, a group of office workers performing sedentary activities and a group of Portuguese Army Military. Having collected environmental and personal variables in Brazil and Portugal, this research developed the Snew1, through a value of tcl without residues generated by Newton’s Method and replaced in convection and radiation heat loss equations and Snew2, through multiple regression between thermal sensation votes collected in field study, the metabolic rate and the mechanisms of heat exchange. After confrontation between the real thermal sensation and the calculated PMV values, for all groups, the results found with the Snew1 and Snew2 were always better than the results found with the Fanger’s Original PMV. The best result obtained in this research was with the military group, where the Snew2 presented an improvement about 46% over the original PMV. This search proved that the clothing surface temperature is a variable that influences the PMV model and minimizing inaccuracies in its obtaining decreases discrepancies between thermal sensation votes and PMV.