Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-12-08T03:10:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336279.pdf: 3546366 bytes, checksum: 7a0a7d17167a21fffd4a7dc9db0c0158 (MD5) Previous issue date: 2015 / O modelo adaptativo de conforto térmico, em desenvolvimento desde a década de 70, e atualmente em uso nas normas ASHRAE Standard 55 (2013) e EN 15251 (2007) como método opcional destinado a ambientes naturalmente ventilados, propõe um olhar dinâmico sobre a pesquisa em conforto térmico, a partir do paradigma de que as pessoas são agentes ativos no estabelecimento do seu estado de conforto. O principal atributo do método é a determinação de intervalos de temperatura de conforto do ambiente interno a partir da temperatura externa predominate. A busca por maneiras de predizer se uma determinada situação representa conforto ou desconforto tem sido objeto de estudo há anos e muitas pesquisas de campo têm sido realizadas em diferentes contextos climáticos a fim de produzir indicadores de conforto térmico que se correlacionem bem com as sensações térmicas das pessoas e suas rotinas. Nesse contexto, com o objetivo de investigar a aplicabilidade do modelo adaptativo de análise de conforto térmico a ambientes de escritórios naturalmente ventilados em Florianópolis, foi conduzida uma pesquisa de campo em escritórios localizados na região do campus da Universidade Federal de Santa Catarina por meio da abordagem adaptativa. A pesquisa em campo foi realizada em três perídos climáticos distintos, ameno, frio e quente, e compreendeu medições das variáveis ambientais internas (temperatura de globo, temperatura de bulbo seco, umidade relativa do ar e velocidade do ar) e, ao mesmo tempo, a aplicação de questionários sobre percepção em relação ao ambiente térmico e sobre características e hábitos dos indivíduos. Com no mínimo sete dias de antecedência ao dia de estudo propriamente dito, um sensor externo monitorava temperatura externa do ar e umidade relativa externa. As medições foram realizadas no período de maio de 2014 a janeiro de 2015. Envolveram quatro ambientes distintos, 72 questionários aplicados, totalizando 455 votos de percepção térmica. Os resultados foram discutidos e apresentados em forma de gráficos e tabelas através do cruzamento entre os dados microclimáticos e as respostas dos usuários, e mostraram uma alta aceitabilidade da população pesquisada em relação ao seu ambiente térmico, 89%. No entanto, 21% dos votos de aceitabilidade estão abaixo do limite de 80% de aceitabilidade determinado pela ASHAE Standard 55 (2013). Esse fato pode serobservado em condições de baixas temperaturas e sugere que os indivíduos pesquisados apresentam uma maior adaptabilidade ao ambiente térmico possivelmente em decorrência do contexto climático de Florianópolis.<br> / Abstract : The adaptive model of thermal comfort, in development since the 70s, and currently in use in standards EN 15251-2007 and ASHRAE 55-2013 as an optional method for the naturally ventilated environments, proposes a dynamic look at the research in thermal comfort, from the paradigm that people are active agents in the establishment of their state of comfort. The main attribute of this approach is the determination of thermal comfort temperature ranges of the internal environment from the outdoor air temperature. The search for ways to predict whether a particular situation brings comfort or not has been studied for years and many field surveys have been conducted in different climatic contexts to produce thermal comfort indexes that correlate well with the thermal sensations of people and their routines. In this context, in order to investigate the application of adaptive model of thermal comfort analysis to office spaces naturally conditioned in Florianópolis, a field study was conducted in office rooms in the region of the campus of the Federal University of Santa Catarina through the adaptive approach. The field survey was conducted in three distinct climatic periods, mild, cold and hot, and included measurements of internal environmental variables (globe temperature, air temperature, relative humidity and air velocity), at the same time with application of questionnaires on perception of thermal environment, characteristics and habits of subject were applied. With at least seven days prior to the study day, an external sensor monitored outdoor external air temperature and relative humidity. The field survey was carried out from May 2014 to January 2015, involved four different places, 72 subjects, totaling 455 votes of subject thermal perception. The results were discussed and presented in graphs and tables through the intersection between the microclimate data and subject responses, and showed high acceptability of the population investigated in relation to their thermal environment, 89%. However, 21% of the acceptability votes are below the 80% limit of acceptability determined by ASHAE Standard 55 (2013). This fact can be observed in conditions of low temperature and suggests that people have greater adaptability to thermal environment possibly due to the climatic context of Florianópolis.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 85044.pdf: 3825679 bytes, checksum: 5c1a636a736b10f32c086124f93b018c (MD5) Previous issue date: 1992 / O presente trabalho tem por objetivo verificar as potencialidades do código computacional HVVACSIM (Heat Ventilation and Air Conditioning Simulation plu Other). HVACSIM é um programa generalizado de simulação dinâmica envolvendo simultaneamente equipamentos de condicionamento de ar, sistemas de controle e edificações. O programa é de grande versatilidade, possibilitando a simulação de qualquer edificação com qualquer arranjo de equipamentos e sistemas de controle, com grande facilidade. Resultados para uma sala climatizada, numa condição típica de verão, dotada de um controle simultâneo de temperatura e umidade são apresentados e discutidos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-04-15T13:13:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337904.pdf: 6371413 bytes, checksum: 5092fce69fdc56917c4ca68c2f7c06c8 (MD5) Previous issue date: 2015 / Edificações mistas, de uma forma geral, são aquelas que operam predominantemente de forma passiva, mas que de acordo com a necessidade dos ocupantes podem recorrer à utilização do condicionamento artificial. Tais edifícios, ao oferecer a oportunidade de controle aos seus ocupantes, se tornam mais eficientes, reduzem os problemas relacionados à qualidade interna do ar e, assim, resultam em níveis mais altos de satisfação térmica. Embora o número de edificações mistas tenha crescido significativamente nos últimos anos, existe pouca informação a respeito do desempenho e da forma como elas são operadas. Nesse contexto, o principal objetivo deste trabalho é avaliar as condições de conforto térmico em edificações que operam sob o modo misto de condicionamento, comparando-as às edificações que operam com sistemas centrais durante todo o ano, reunindo informações valiosas para a futura proposição de um método de avaliação no contexto brasileiro. Para este fim, foram selecionadas edificações comerciais que operam com os dois tipos de sistemas discutidos, onde se mediram as variáveis ambientais (temperatura do ar, velocidade do ar, temperatura de globo e umidade relativa do ar) simultaneamente ao preenchimento de questionários, aplicados a partir de um software desenvolvido pelo Laboratório de Eficiência Energética em Edificações (LabEEE/UFSC). Coletou-se um total de 2.688 votos subjetivos relacionados à percepção térmica e da velocidade do ar (1.274 em uma edificação com sistema central, e 1.414 em duas edificações com sistemas mistos), que envolveram todas as estações do ano de 2014. Os resultados apontaram diferenças pouco significativas entre os dois tipos de edificações analisadas, se considerados os votos de sensação, conforto e aceitabilidade térmica. No entanto, a temperatura neutra preferida apontou diferenças de 1,1°C entre os dois tipos de edificações, e de 2,6°C entre os dois modos de operação observados em edificações com sistemas mistos (ar condicionado vs. ventilação natural). Entre os gêneros, idades e condições físicas consideradas, estas diferenças atingiram 3,0°C ± 0,5°C. Os dados coletados em edificações que funcionam de forma mista mostraram que a sensação e a preferência térmica, além da preferência pela velocidade do ar, são dependentes do modo de operação e variam significativamente quando se transita entre um modo e outro. Concluiu-se ainda que a memória térmica é um fator de grande importância na escolha pela estratégia de climatização ambiental dos ocupantes, enquanto o método proveniente do modelo adaptativo foi considerado o mais eficaz para a avaliação de conforto térmico em edificações que operam de forma mista.<br> / Abstract : Mixed-mode buildings, briefly, are those that operate with a passive cooling system, changing accordingly with the occupants needs by using the air-conditioning system whenever the outdoor weather conditions turn into unfeasible for them. When offering the control opportunity to occupants, such buildings become more efficient, improve the internal air quality and deliver higher levels of thermal satisfaction. Although the number of these kinds of buildings significantly increased over the last years, the knowledge about the performance and operation mode is still unknown. Thus, the main objective of this work is to evaluate thermal comfort conditions in mixed-mode buildings and compare them to HVAC buildings, bringing together a framework for a future method under the Brazilian context. In order to achieve this particular aim, commercial buildings with the two kinds of climatization systems were analysed by measuring indoor climatic variables (air temperature, air speed, globe temperature and relative humidity) simultaneously to the application of electronic questionnaires, which were developed by the Energy Efficiency in Buildings Laboratory (LabEEE/UFSC). A total of 2.688 votes related to thermal and air speed perception were collected (1.247 votes in HVAC buildings and 1.414 in mixed-mode buildings), including the four seasons of 2014. The results showed no significant differences between the two kinds of buildings analysed when thermal sensation and acceptability votes were considered. However, the preferred neutral temperature showed 1.1K differences between the two types of buildings; and 2.6K between the two operating modes observed in the mixed-mode buildings (air conditioning or natural ventilation). The gender, age groups and body composition analysis resulted in 3.0K ± 0.5K differences in the preferred temperature. In addition, thermal sensation and preference votes in mixed-mode buildings showed a great dependence of the operating mode, varying when the building changes from naturally ventilated to artificially conditioning. Thermal history revealed to be a major factor in the climatization system chosen by the occupant, whereas the method from adaptive model was considered the most effective one in the evaluation process of thermal comfort in mixed-mode buildings.

O trabalho tem com objetivo avaliar o desempenho termoenergético de um prédio histórico de elevada inércia térmica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul: Instituto de Química, fundado em 08 de junho de 1926, localizado no Campus Central da Universidade, em Porto Alegre. O estudo desenvolvido neste trabalho faz parte do projeto de recuperação do patrimônio histórico e cultural da UFRGS, no qual o prédio do Instituto de Química será a sede do Centro Cultural da Universidade. A ferramenta utilizada para a avaliação do desempenho termoenergético do prédio é o programa EnergyPlus, versão 2.2. A simulação do prédio é realizada com os 14 dias de projeto definidos pela ASRHAE [2001a] e com o arquivo climático anual da cidade de Porto Alegre. Os ambientes da edificação foram declarados no programa por meio de 69 zonas térmicas, cada qual composta por todas as superfícies de transferência de calor, incluindo, também, portas e janelas em detalhes. No total, são 39 zonas térmicas atendidas pelo sistema de ar-condicionado, sendo que as outras 30 zonas térmicas são deixadas em evolução livre da temperatura para avaliação do comportamento térmico dos ambientes sem climatização. O sistema de ar-condicionado utilizado na simulação é o VRV (Vazão de Refrigerante Variável). O sistema de ar-condicionado simulado leva em consideração as correlações de desempenho de cada unidade externa e os dados de desempenho das unidades internas selecionadas. Os resultados das máximas potências de refrigeração obtidos na simulação estão abaixo das potências de refrigeração das unidades internas e externas, as quais mantêm a temperatura média do ar da zona na temperatura do ponto de ajuste do termostato. São avaliadas também as variáveis representativas do conforto térmico das zonas simuladas, tais como, temperatura média do ar, temperatura média radiante, temperatura operativa, umidade relativa e PMV ao longo dos meses do ano, cujos limites estão definidos nas zonas de conforto térmico pela ASHRAE [2004a]. O trabalho mostra que o controle do termostato pela temperatura do ar da zona simulada com ar-condicionado nem sempre atende aos limites das zonas de conforto térmico, no entanto, os parâmetros de conforto térmico da maioria das zonas térmicas analisadas com ar-condicionado estão dentro dos limites dos parâmetros da zona de conforto térmico do verão. No final, são apresentados o consumo e o custo de energia elétrica anual do prédio com o sistema de ar-condicionado de Vazão de Refrigerante Variável. É constatado que os equipamentos, nos quais estão incluídos os computadores, são os que mais consomem energia elétrica no prédio, seguido da iluminação e do sistema de ar-condicionado. / The present work analyses the thermoenergetic performance of a high thermal mass historic building. This building makes part of Rio Grande do Sul Federal University (UFRGS) historic buildings restoration program. It was inaugurated on june 8th of 1926 as a Chemical Industrial Institute and it is located in the main University Campus, in Porto Alegre city, Rio Grande do Sul State, Brazil. The study developed in this work makes part of the restoration program, in which the building will be a University Cultural Center. The software used to analyse the building thermoenergetic performance is EnergyPlus, version 2.2. The simulation is performed with fourteen design days and with Porto Alegre weather data. The building model is formed by 69 thermal zones, each one with all heat transfer surfaces, including, also, doors and windows in details. In the total, there are 39 conditioned thermal zones. The other 30 thermal zones are left without air-conditioning in order to analyse their thermal response regarding temperature evolution during the simulation. The air conditioned system used in the simulation is Variable Refrigerant Volume (VRV). The air-conditioned system in the simulation takes into account the performance curves of VRV outdoor units and performance data of indoor units selected. The maximum values of refrigeration capacity obtained in the simulation are under the indoor and outdoor units refrigeration capacity selected, and keep the zone mean air temperature in the thermostat set point. Also, it´s analyzed the thermal comfort parameters of simulated zones, as mean air temperature, mean radiant temperature, operative temperature, relative humidity and PMV during all the months of the year and in the design days, whose limits are defined in thermal comfort zones in ASHRAE [2004a]. The work concludes that the thermostat control by zone mean air temperature is not enough to keep the other thermal comfort parameters within thermal comfort zones envelope, meantime, for the most of zones analysed with air-conditioned, the thermal comfort parameters are within the limits of the summer thermal comfort zone envelope. In the end, it´s evaluated the monthly electrical power consumption and cost of the building with the air-conditioned VRV. It´s shown that equipment, in which it´s included the computers, is the greatest one in building electrical consumption, followed by lighting and cooling.

Nos últimos anos, as alterações na estrutura do setor elétrico e o aumento do valor das tarifas fizeram com que fossem desenvolvidos programas e projetos visando a conscientização do uso eficiente da energia elétrica. Programas com estas características também estão sendo implantados na construção civil para reduzir o consumo de energia, como é o caso das construções verdes e sustentáveis, conhecidas por green building. Para avaliar as construções foi criado pelo Conselho Norte-Americano de Construção Verde (United States Green Building Council - USGBC) o selo LEED™ (Leadership in Energy and Environmental Design). Este trabalho tem como objetivo avaliar por desempenho termoenergético um edifício residencial, mostrando meios de redução do consumo de energia elétrica com o sistema de condicionamento ambiental e ao mesmo tempo avaliar os níveis de conforto térmico dos usuários do edifício. O prédio escolhido para ser objeto deste estudo busca obter a certificação LEED™ do tipo Core and Shell. Este trabalho aborda o pré-requisito 2, Desempenho Mínimo no Uso da Energia, do aspecto Energy & Atmosphere. Além deste aspecto, é abordado também o crédito 7, Conforto Térmico, do Indoor Environmental Quality para avaliar os níveis de conforto térmico proporcionado aos usuários. Para verificar se a edificação em estudo está atendendo estes itens da certificação foi escolhida das três possíveis opções de análises fornecidas pela certificação a opção 1 - Simulação Energética Total da Edificação. O objetivo é demonstrar um aumento no desempenho da edificação proposta comparada com a edificação baseline definida conforme a ASHRAE [2007], usando o Building Performance Rating Method no Apêndice G da Standard. Para a realização da análise foram simulados dois edifícios, o baseline, que atende a norma ASHRAE [2007] e os propostos nos quais são simulados o prédio conforme o projeto arquitetônico e especificações do arquiteto e também são simuladas as alterações necessárias para que o prédio atenda as exigências do LEED™. Com base nos resultados obtidos com as simulações será analisado o consumo de energia elétrica para as cargas regulares estabelecidas no projeto do edifício e comparado com o edifício baseline. As análises de desempenho energético foram realizadas através de simulações computacionais, feitas com o auxílio do programa EnergyPlus, versão 3.1. As simulações da edificação são realizadas com quatro dias de projeto definidos pela ASHRAE [2005a] e com o arquivo climático anual de Porto Alegre. Os ambientes da edificação foram declarados no programa por meio de 129 zonas térmicas, sendo que todas elas são atendidas por sistema de ar-condicionado. O sistema de condicionamento ambiental utilizado é modelo mini-split de expansão direta e compressor rotativo, devido ao fato deste ter sido o tipo de sistema indicado no projeto elaborado para o prédio. No final são apresentados os resultados obtidos com as simulações realizadas possibilitando a verificação do comportamento energético de alguns dos parâmetros construtivos, como diferentes tipos de vidros, proteções internas e externas das esquadrias, proteções entre os vidros e revestimentos internos. A partir dos resultados obtidos, pode-se observar que o consumo energético do edifício foi reduzido significativamente além de existir uma melhorar o conforto térmico proporcionado aos ocupantes. Para o melhor caso apresentado neste trabalho a redução do consumo de energia elétrica total da edificação chegou a 11,58% quando comparado com o edifício baseline e as horas não confortáveis totais anuais para todos os ambientes analisados não ultrapassaram 300 horas. Com esses resultados o prédio em estudo atende o pré-requisito e o crédito avaliados da certificação LEED™. / Structural changes in the electric utilities sector and the increase in electricity rates in the last few years led to the development of programs and projects aimed at establishing a new awareness for the efficient use of electric power. Programs bearing such features have also been deployed in civil construction in order to reduce energy consumption, as in the case of green and sustainable constructions, better known as green building. The brand LEED™ (Leadership in Energy and Environmental Design) was created by the United States Green Building Council (USGBC) in order to evaluate whether such construction buildings were actually built and stand in environmentally correct operation. This research is aimed at assessing a residential building by using thermal-energetic performance, presenting means to reduce electric power consumption within the environment conditioning system and, at the same time, evaluate the levels of thermal comfort provided to the users of the building. The building chosen to be the object of this study is TRYing to obtain the Core and Shell type of the LEED™ certification. The approach of the present work comprises the pre-requisite 2, Minimum Performance in Power Use of the Energy & Atmosphere aspect. In addition, the credit 7, Thermal Comfort aspect of Indoor Environmental Quality is also included to evaluate the levels of thermal comfort granted to the users. In order to verify whether the building under study has met such certification items, the option 1 - Energetic Simulation of Total Building was chosen among the three possible analytical options supplied by the certification. The objective is to demonstrate an increase in the performance of the proposed building in comparison to the baseline building as defined by ASHRAE [2007], using the Building Performance Rating Method in Appendix G of Standard. Two buildings were simulated for the development of the analysis: the baseline building, where the ASHRAE [2007] standard is attained and the Proposed, where the building is simulated according to the architectural project and the specifications made by the architect, and the changes required for the building to fulfill the LEED™ requirements are also simulated. Therefore, based upon the simulations, the consumption of electric power for the regular charges established by the project regarding the building under study is going to be analyzed in comparison to the baseline building. The power performance analyses were accomplished through computer simulations carried out with the help of the EnergyPlus program, version 3.1. The building simulations were performed with four project days defined by ASHRAE [2005a] and the annual climatic file from the city of Porto Alegre, Brazil. The environments of the building were declared in the program by means of 129 thermal zones, all of which serviced by an air-conditioning system. The environmental conditioning system in use is the mini-split model with direct expansion and a rotating compressor owing to the fact that this type of system was indicated by the project designed for the building. The results obtained by each simulation were eventually presented, making it possible to verify that by changing of energetic behavior of a few building parameters, such as different types of glass, internal as well as external frame protections, protection in-between the glasses, and internal linings and coatings. From the results obtained, one is able to notice that the power consumption in the building was significantly reduced and improvements in the thermal comfort for the users were observed. For the best case presented in this work, the total reduction in power consumption in the building reached 11.58% when compared with the baseline building, and the total noncomfortable yearly hours for all the environments under analysis did not surpass 300 hours. As these results demonstrate, the building under study satisfies the pre-requisite and the credit as evaluated by the LEED™ certification.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-08-10T17:33:07Z No. of bitstreams: 1 2017_RafaelaLisboaCosta.pdf: 17490961 bytes, checksum: 6048f42e68ba4ba3b51041e5ac2f25bc (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-09-20T16:32:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_RafaelaLisboaCosta.pdf: 17490961 bytes, checksum: 6048f42e68ba4ba3b51041e5ac2f25bc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-20T16:32:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_RafaelaLisboaCosta.pdf: 17490961 bytes, checksum: 6048f42e68ba4ba3b51041e5ac2f25bc (MD5) Previous issue date: 2017-09-20 / O objetivo deste estudo foi avaliar os impactos das mudanças climáticas no grau de conforto e/ou desconforto térmico, sentido pela população de áreas urbanas da Região Nordeste do Brasil. Para a realização deste estudo, foram utilizados dados das 96 estações meteorológicas convencionais do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), distribuída por toda região de estudo. Inicialmente, procurou-se mostrar o comportamento das variáveis meteorológicas temperatura e precipitação, desde o ano de 1961 ao ano de 2014, por meio índices que avaliam tendências de ocorrência de extremos climáticos, Os impactos das mudanças climáticas foi investigado com base na média dos resultados de quatro modelos climáticos globais, ECHAM5-OM, HADGEM2-ES, BCM2 e o CNRMCM3, para dois cenários de emissões de gases de efeito estufa, A1B e A2 que tiveram suas projeções futuras regionalizadas para o período 2021-2080 com o emprego da técnica de downscaling estatístico. Para avaliar o conforto/desconforto térmico, utilizouse o Índice de Desconforto de Kawamura (IDK), onde foi possível fazer uma avaliação das consequências das mudanças climáticas, no grau de conforto/desconforto térmico na região Nordeste, por meio de uma análise futura para esse índice. Por fim, por meio do uso da técnica de sensoriamento remoto, tentou-se identificar ilhas de calor em áreas urbanas pré-selecionadas, assim como, avaliar se houve expansão da mancha urbana e o comportamento do conforto térmico humano nessas áreas. Os resultados encontrados permitiram concluir que: (i) Por meio do uso de índices que avaliam tendências de extremos, durante os anos de 1961 a 2014, houve uma diminuição significativas das chuvas em toda a região e, também, aumento das temperaturas, tanto máximas como mínimas; (ii) Poderá haver redução da precipitação nos respectivos períodos chuvosos das sub-regiões do Nordeste, aumento das temperaturas máximas no primeiro semestre e diminuição em extensas áreas do setor norte do Nordeste em meses do segundo semestre, principalmente para o cenário A2. Para as temperaturas mínimas os resultados apontam para tendência de aumento em todo o ano com destaque para os meses de inverno, em toda a região; (iii) As análises dos cenários do IDK apontam para um aumento de dias com desconforto pelo calor entre 2021 e 2080. A principal tendência de aumento se dá na segunda metade desse período, entre 2051 e 2080. Na porção norte do Nordeste deve predominar dias com desconforto pelo calor já entre 2021 e 2050. Na porção leste a prevalência de dias com desconforto pelo calor se dá no período de 2051 a 2080, e na parte centro-oeste da região, que no período de referência, registrou menos de 1% dos dias com desconforto pelo calor, deve entre 2021 a 2050 ter 7% dos seus dias nessa classificação, atingindo 48% dos dias desconfortáveis pelo calor; (iv) Por meio do uso dos satélites Landsat 5 e 8, na banda termal, foi possível identificar ilhas de calor na áreas pré-selecionadas, por meio da obtenção da temperatura de superfície. Para o IDK, apesar desse índice, de forma geral, apresentar a situação de conforto, para algumas áreas foram observados situações de desconforto e estresse térmico devido ao calor, principalmente, no ano de 2016. O uso de dados observados fez-se necessário com o intuito em corroborar com as informações dos satélites. / The objective of this study was to evaluate the impacts of climate change on the degree of comfort and/or thermal discomfort felt by the population of urban areas of the Northeast Region of Brazil. For this study, data from the 96 meteorological stations of the National Institute of Meteorology (INMET), distributed throughout the study region, were used. Initially, it was tried to show the behavior of the meteorological variables temperature and precipitation, from the year of 1961 to the year 2014, through indices that evaluate trends of occurrence of climatic extremes. The impacts of climate change were investigated based on the average of the results of four global climate models, ECHAM5-OM, HADGEM2-ES, BCM2 and CNRM-CM3, for two scenarios of greenhouse gas emissions, A1B and A2, which had their future projections regionalized for the period 2021-2080 with employment Statistical downscaling technique. In order to evaluate thermal comfort/discomfort, the Kawamura Discomfort Index (IDK) was used, where it was possible to evaluate the consequences of climatic changes in the degree of thermal comfort/discomfort in the Northeast region, through a future analysis For this index. Finally, through the use of the remote sensing technique, it was tried to identify heat islands in pre-selected urban areas, as well as to evaluate if there was an expansion of the urban spot and the behavior of the human thermal comfort in these areas. The results showed that: (i) Through the use of indices that evaluate extreme trends, during the years 1961 to 2014, there was a significant decrease in rainfall throughout the region, as well as an increase in both maximum temperatures As minimums; (ii) There may be a reduction in precipitation in the respective rainy periods of the northeastern subregions, an increase in maximum temperatures in the first semester, and a decrease in large areas of the northern Northeast sector in the second half of the year, mainly in scenario A2. For the minimum temperatures, the results show a tendency to increase throughout the year, with emphasis on the winter months, throughout the region; (iii) Analyzes of the IDK scenarios point to an increase in days with heat discomfort between 2021 and 2080. The main trend of increase is in the second half of this period, between 2051 and 2080. In the northern part of the Northeast, With discomfort from the heat already between 2021 and 2050. In the eastern part the prevalence of days with heat discomfort occurs in the period from 2051 to 2080, and in the central-western part of the region, which in the reference period, recorded less than 1% Of the days with heat discomfort, should between 2021 and 2050 have 7% of their days in this classification, reaching 48% of the days uncomfortable by the heat; (iv) Using the Landsat 5 and 8 satellites in the thermal band, it was possible to identify heat islands in the pre-selected areas by obtaining the surface temperature. For IDK, in spite of this index, in general, to present the comfort situation, for some areas were observed situations of discomfort and heat stress due to heat, mainly in the year 2016. The use of observed data was necessary with the intention to corroborate with the information of the satellites.

O presente trabalho trata da verificação, in loco, do comportamento térmico de um protótipo de edificação térrea unifamiliar, de padrão popular, construído no Campus da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, na cidade de Porto Alegre/RS (30º 02' S; 51º 13'O). A edificação, denominada “protótipo Alvorada”, foi desenvolvida a partir dos princípios e pressupostos básicos de sustentabilidade. O projeto original considerou os aspectos climáticos do local de implantação e buscou minimizar a utilização de materiais poluentes, tóxicos ou de alto conteúdo energético. Durante as quatro estações, em um período de doze meses (entre maio de 2003 e maio de 2004), foram realizadas medições em intervalos horários de diversas variáveis ambientais no interior da edificação. Os dados internos foram comparados com os dados externos obtidos em uma estação meteorológica localizada nas imediações do protótipo. O principal critério utilizado para a avaliação do comportamento térmico do protótipo Alvorada, foi o diagrama bioclimático de Givoni (1992) para países em desenvolvimento e de clima quente. Os resultados indicaram que, durante o ano de monitoramento, o número de horas de conforto foi triplicado no interior do protótipo (em relação às condições externas). A construção conseguiu amenizar os valores extremos de temperatura e reduziu consideravelmente o número de horas com umidade relativa superior a 80%.

O trabalho tem com objetivo avaliar o desempenho termoenergético de um prédio histórico de elevada inércia térmica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul: Instituto de Química, fundado em 08 de junho de 1926, localizado no Campus Central da Universidade, em Porto Alegre. O estudo desenvolvido neste trabalho faz parte do projeto de recuperação do patrimônio histórico e cultural da UFRGS, no qual o prédio do Instituto de Química será a sede do Centro Cultural da Universidade. A ferramenta utilizada para a avaliação do desempenho termoenergético do prédio é o programa EnergyPlus, versão 2.2. A simulação do prédio é realizada com os 14 dias de projeto definidos pela ASRHAE [2001a] e com o arquivo climático anual da cidade de Porto Alegre. Os ambientes da edificação foram declarados no programa por meio de 69 zonas térmicas, cada qual composta por todas as superfícies de transferência de calor, incluindo, também, portas e janelas em detalhes. No total, são 39 zonas térmicas atendidas pelo sistema de ar-condicionado, sendo que as outras 30 zonas térmicas são deixadas em evolução livre da temperatura para avaliação do comportamento térmico dos ambientes sem climatização. O sistema de ar-condicionado utilizado na simulação é o VRV (Vazão de Refrigerante Variável). O sistema de ar-condicionado simulado leva em consideração as correlações de desempenho de cada unidade externa e os dados de desempenho das unidades internas selecionadas. Os resultados das máximas potências de refrigeração obtidos na simulação estão abaixo das potências de refrigeração das unidades internas e externas, as quais mantêm a temperatura média do ar da zona na temperatura do ponto de ajuste do termostato. São avaliadas também as variáveis representativas do conforto térmico das zonas simuladas, tais como, temperatura média do ar, temperatura média radiante, temperatura operativa, umidade relativa e PMV ao longo dos meses do ano, cujos limites estão definidos nas zonas de conforto térmico pela ASHRAE [2004a]. O trabalho mostra que o controle do termostato pela temperatura do ar da zona simulada com ar-condicionado nem sempre atende aos limites das zonas de conforto térmico, no entanto, os parâmetros de conforto térmico da maioria das zonas térmicas analisadas com ar-condicionado estão dentro dos limites dos parâmetros da zona de conforto térmico do verão. No final, são apresentados o consumo e o custo de energia elétrica anual do prédio com o sistema de ar-condicionado de Vazão de Refrigerante Variável. É constatado que os equipamentos, nos quais estão incluídos os computadores, são os que mais consomem energia elétrica no prédio, seguido da iluminação e do sistema de ar-condicionado. / The present work analyses the thermoenergetic performance of a high thermal mass historic building. This building makes part of Rio Grande do Sul Federal University (UFRGS) historic buildings restoration program. It was inaugurated on june 8th of 1926 as a Chemical Industrial Institute and it is located in the main University Campus, in Porto Alegre city, Rio Grande do Sul State, Brazil. The study developed in this work makes part of the restoration program, in which the building will be a University Cultural Center. The software used to analyse the building thermoenergetic performance is EnergyPlus, version 2.2. The simulation is performed with fourteen design days and with Porto Alegre weather data. The building model is formed by 69 thermal zones, each one with all heat transfer surfaces, including, also, doors and windows in details. In the total, there are 39 conditioned thermal zones. The other 30 thermal zones are left without air-conditioning in order to analyse their thermal response regarding temperature evolution during the simulation. The air conditioned system used in the simulation is Variable Refrigerant Volume (VRV). The air-conditioned system in the simulation takes into account the performance curves of VRV outdoor units and performance data of indoor units selected. The maximum values of refrigeration capacity obtained in the simulation are under the indoor and outdoor units refrigeration capacity selected, and keep the zone mean air temperature in the thermostat set point. Also, it´s analyzed the thermal comfort parameters of simulated zones, as mean air temperature, mean radiant temperature, operative temperature, relative humidity and PMV during all the months of the year and in the design days, whose limits are defined in thermal comfort zones in ASHRAE [2004a]. The work concludes that the thermostat control by zone mean air temperature is not enough to keep the other thermal comfort parameters within thermal comfort zones envelope, meantime, for the most of zones analysed with air-conditioned, the thermal comfort parameters are within the limits of the summer thermal comfort zone envelope. In the end, it´s evaluated the monthly electrical power consumption and cost of the building with the air-conditioned VRV. It´s shown that equipment, in which it´s included the computers, is the greatest one in building electrical consumption, followed by lighting and cooling.

Nos últimos anos, as alterações na estrutura do setor elétrico e o aumento do valor das tarifas fizeram com que fossem desenvolvidos programas e projetos visando a conscientização do uso eficiente da energia elétrica. Programas com estas características também estão sendo implantados na construção civil para reduzir o consumo de energia, como é o caso das construções verdes e sustentáveis, conhecidas por green building. Para avaliar as construções foi criado pelo Conselho Norte-Americano de Construção Verde (United States Green Building Council - USGBC) o selo LEED™ (Leadership in Energy and Environmental Design). Este trabalho tem como objetivo avaliar por desempenho termoenergético um edifício residencial, mostrando meios de redução do consumo de energia elétrica com o sistema de condicionamento ambiental e ao mesmo tempo avaliar os níveis de conforto térmico dos usuários do edifício. O prédio escolhido para ser objeto deste estudo busca obter a certificação LEED™ do tipo Core and Shell. Este trabalho aborda o pré-requisito 2, Desempenho Mínimo no Uso da Energia, do aspecto Energy & Atmosphere. Além deste aspecto, é abordado também o crédito 7, Conforto Térmico, do Indoor Environmental Quality para avaliar os níveis de conforto térmico proporcionado aos usuários. Para verificar se a edificação em estudo está atendendo estes itens da certificação foi escolhida das três possíveis opções de análises fornecidas pela certificação a opção 1 - Simulação Energética Total da Edificação. O objetivo é demonstrar um aumento no desempenho da edificação proposta comparada com a edificação baseline definida conforme a ASHRAE [2007], usando o Building Performance Rating Method no Apêndice G da Standard. Para a realização da análise foram simulados dois edifícios, o baseline, que atende a norma ASHRAE [2007] e os propostos nos quais são simulados o prédio conforme o projeto arquitetônico e especificações do arquiteto e também são simuladas as alterações necessárias para que o prédio atenda as exigências do LEED™. Com base nos resultados obtidos com as simulações será analisado o consumo de energia elétrica para as cargas regulares estabelecidas no projeto do edifício e comparado com o edifício baseline. As análises de desempenho energético foram realizadas através de simulações computacionais, feitas com o auxílio do programa EnergyPlus, versão 3.1. As simulações da edificação são realizadas com quatro dias de projeto definidos pela ASHRAE [2005a] e com o arquivo climático anual de Porto Alegre. Os ambientes da edificação foram declarados no programa por meio de 129 zonas térmicas, sendo que todas elas são atendidas por sistema de ar-condicionado. O sistema de condicionamento ambiental utilizado é modelo mini-split de expansão direta e compressor rotativo, devido ao fato deste ter sido o tipo de sistema indicado no projeto elaborado para o prédio. No final são apresentados os resultados obtidos com as simulações realizadas possibilitando a verificação do comportamento energético de alguns dos parâmetros construtivos, como diferentes tipos de vidros, proteções internas e externas das esquadrias, proteções entre os vidros e revestimentos internos. A partir dos resultados obtidos, pode-se observar que o consumo energético do edifício foi reduzido significativamente além de existir uma melhorar o conforto térmico proporcionado aos ocupantes. Para o melhor caso apresentado neste trabalho a redução do consumo de energia elétrica total da edificação chegou a 11,58% quando comparado com o edifício baseline e as horas não confortáveis totais anuais para todos os ambientes analisados não ultrapassaram 300 horas. Com esses resultados o prédio em estudo atende o pré-requisito e o crédito avaliados da certificação LEED™. / Structural changes in the electric utilities sector and the increase in electricity rates in the last few years led to the development of programs and projects aimed at establishing a new awareness for the efficient use of electric power. Programs bearing such features have also been deployed in civil construction in order to reduce energy consumption, as in the case of green and sustainable constructions, better known as green building. The brand LEED™ (Leadership in Energy and Environmental Design) was created by the United States Green Building Council (USGBC) in order to evaluate whether such construction buildings were actually built and stand in environmentally correct operation. This research is aimed at assessing a residential building by using thermal-energetic performance, presenting means to reduce electric power consumption within the environment conditioning system and, at the same time, evaluate the levels of thermal comfort provided to the users of the building. The building chosen to be the object of this study is TRYing to obtain the Core and Shell type of the LEED™ certification. The approach of the present work comprises the pre-requisite 2, Minimum Performance in Power Use of the Energy & Atmosphere aspect. In addition, the credit 7, Thermal Comfort aspect of Indoor Environmental Quality is also included to evaluate the levels of thermal comfort granted to the users. In order to verify whether the building under study has met such certification items, the option 1 - Energetic Simulation of Total Building was chosen among the three possible analytical options supplied by the certification. The objective is to demonstrate an increase in the performance of the proposed building in comparison to the baseline building as defined by ASHRAE [2007], using the Building Performance Rating Method in Appendix G of Standard. Two buildings were simulated for the development of the analysis: the baseline building, where the ASHRAE [2007] standard is attained and the Proposed, where the building is simulated according to the architectural project and the specifications made by the architect, and the changes required for the building to fulfill the LEED™ requirements are also simulated. Therefore, based upon the simulations, the consumption of electric power for the regular charges established by the project regarding the building under study is going to be analyzed in comparison to the baseline building. The power performance analyses were accomplished through computer simulations carried out with the help of the EnergyPlus program, version 3.1. The building simulations were performed with four project days defined by ASHRAE [2005a] and the annual climatic file from the city of Porto Alegre, Brazil. The environments of the building were declared in the program by means of 129 thermal zones, all of which serviced by an air-conditioning system. The environmental conditioning system in use is the mini-split model with direct expansion and a rotating compressor owing to the fact that this type of system was indicated by the project designed for the building. The results obtained by each simulation were eventually presented, making it possible to verify that by changing of energetic behavior of a few building parameters, such as different types of glass, internal as well as external frame protections, protection in-between the glasses, and internal linings and coatings. From the results obtained, one is able to notice that the power consumption in the building was significantly reduced and improvements in the thermal comfort for the users were observed. For the best case presented in this work, the total reduction in power consumption in the building reached 11.58% when compared with the baseline building, and the total noncomfortable yearly hours for all the environments under analysis did not surpass 300 hours. As these results demonstrate, the building under study satisfies the pre-requisite and the credit as evaluated by the LEED™ certification.

O presente trabalho trata da verificação, in loco, do comportamento térmico de um protótipo de edificação térrea unifamiliar, de padrão popular, construído no Campus da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, na cidade de Porto Alegre/RS (30º 02' S; 51º 13'O). A edificação, denominada “protótipo Alvorada”, foi desenvolvida a partir dos princípios e pressupostos básicos de sustentabilidade. O projeto original considerou os aspectos climáticos do local de implantação e buscou minimizar a utilização de materiais poluentes, tóxicos ou de alto conteúdo energético. Durante as quatro estações, em um período de doze meses (entre maio de 2003 e maio de 2004), foram realizadas medições em intervalos horários de diversas variáveis ambientais no interior da edificação. Os dados internos foram comparados com os dados externos obtidos em uma estação meteorológica localizada nas imediações do protótipo. O principal critério utilizado para a avaliação do comportamento térmico do protótipo Alvorada, foi o diagrama bioclimático de Givoni (1992) para países em desenvolvimento e de clima quente. Os resultados indicaram que, durante o ano de monitoramento, o número de horas de conforto foi triplicado no interior do protótipo (em relação às condições externas). A construção conseguiu amenizar os valores extremos de temperatura e reduziu consideravelmente o número de horas com umidade relativa superior a 80%.