Orientador: Jonas Teixeira Nery / Banca: Ana Claudia Carfan / Banca: Manuel Enrique Gamero Guandique / Resumo: Os modelos microclimáticos vêm sendo uma ferramenta que pode auxiliar no estudo específico do clima urbano e do conforto térmico de um município, pois fornecem diretrizes nas simulações e quantifica seus efeitos na estrutura da cidade. O presente trabalho foi realizado no centro da cidade de Sorocaba-SP, local com elevado grau de urbanização. O objetivo desse trabalho foi analisar o conforto térmico na cidade através dos índices de PMV e PPD utilizando o modelo ENVI-met para as simulações das variáveis meteorológicas, de vinte quatro horas para o período de verão e de inverno. Desse modo, observa-se que todos os resultados encontrados para o verão foram considerados desconfortáveis termicamente, segundo as normas da ISO 7730 e somente no inverno encontrou-se neutralidade térmica nos pontos onde se tem uma alta concentração de vegetação, o que permite concluir que o elevado grau de impermeabilização, os edifícios, a grande presença de asfalto e concreto e a falta de planejamento urbano, interferem diretamente no clima da cidade, gerando uma má qualidade de vida e desconforto térmico para população seja ele tendendo para o frio ou para o calor. / Abstract: The microclimate models are tools that may help on specific urban climate and thermal comfort study of a city, since they provide guidelines on simulations and it quantifies its effects at city's structure. This work took place at Sorocaba-SP downtown, where can be seen a high urbanization degree. The goal of this work is to analyze Sorocaba's thermal comfort through PMV and PPD index using the model ENVI-met to simulations of meteorological variants, of twenty-four hours up to summer and winter. This way, it can be seen that the results for the summer were considered uncomfortable, following ISO 7730 guidelines and only during the winter thermal neutrality was found on a high amount of vegetation spot, what may lead that the high amount of impermeabilization, the buildings, the great amount of asphalt and concret and the lack of urban plan, interfere directly on the weather of the city, resulting in a bad quality of life and thermal discomfort for population no matter cold or warm weather. / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:38:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329138.pdf: 790615 bytes, checksum: b2a9bfc666f3d8f453110044e40214ac (MD5) Previous issue date: 2014 / O controle preditivo é uma técnica de controle avançado que vem recebendo cada vez mais atenção tanto da indústria quanto do meio acadêmico. Suas características como a capacidade de tratar restrições de maneira sistemática e a utilização de algoritmos que encontram soluções ótimas definem a grande vantagem de sua utilização. Na indústria já existem diversas aplicações do controle preditivo, porém, devido à necessidade de troca de informações com os sensores e atuadores do processo, sua utilização às vezes se torna inviável, principalmente quando o sistema a ser controlado possui muita esparsidade geográfica. Uma alternativa que vem se tornando interessante é a utilização de controladores preditivos distribuídos (DMPC), que são implementados localmente mas trabalham em conjunto, conseguindo ao final um desempenho similar ao controlador centralizado, porém com a vantagem da descentralização da computação das ações de controle. Este trabalho propõe uma estrutura DMPC onde o sistema é dividido em subsistemas, cada qual com o seu subproblema, e é tratado através de uma rede de agentes. Neste caso, a formulação utilizada engloba problemas de controle onde podem existir acoplamentos entre as saídas dos subsistemas. É proposto um algoritmo distribuído que coordena a rede de agentes e utiliza métodos de ponto-interior para resolver o conjunto de subproblemas, encontrando a solução ótima global. Além de testar a formulação do controlador distribuído de maneira numérica, é realizado um estudo utilizando a estratégia DMPC para o caso de alocação de recursos de energia. Neste caso, um conjunto de sistemas consumidores tem suas necessidades energéticas supridas por uma fonte comum, cuja capacidade é limitada e às vezes não atende as demandas. A estratégia DMPC foi testada neste caso através de uma metodologia hardware-in-the-loop em uma planta solar para demonstrar a boa funcionalidade e a possibilidade de aplicação de controladores distribuídos em sistemas reais.<br> / Abstract : Predictive control is an advanced control technique that has been getting in- creasing attention fromboth industry and academia. Its characteristics such as the ability to handle constraints in a systematic way and the use of algorithms that find optimal solutions define the great advantage of its use. In industry there are already several applications of predictive control, however, due to the necessity of information exchange with the sensors and actuators of the process, their use is sometimes not feasible, especially when the system to be controlled has much geographical sparsity. An alternative that is becoming interesting is the use of distributed predictive controllers (DMPC), which are implemented locally but work together, achieving at the end a performance similar to a centralized controller, but with the advantage of decentralization in the computation of control actions. This thesis proposes a DMPC struc- ture where the system is divided into subsystems, each with its subproblem, and is treated through a network of agents. In this case, the formulation used comprises control problems which may exist couplings between the outputs of the subsystems. It is proposed a distributed algorithm that coordinates the network of agents and use interior-point methods to solve the set of subpro- blems, finding the optimal global solution. Besides testing the formulation of the distributed controller in a numericalmanner, a study using the DMPC stra- tegy for the case of allocation of energy resources is performed. In this case, a set of consumer systems have their energy needs supplied by a common source, whose capacity is limited and sometimes does not meet the demands. The DMPC strategy was tested in this case through a hardware-in-the-loop methodology in a solar plant to demonstrate the good functionality and appli- cability of distributed controllers in real systems.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:31:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 321418.pdf: 52040815 bytes, checksum: bfd73e577ec371789136ebb5f371b7ab (MD5) Previous issue date: 2013 / O progresso e a pesquisa para tornar os edifícios mais eficientes e, ao mesmo tempo, mais confortáveis, vêm sendo o foco do novo conceito de arquitetura. Um exemplo de como essa evolução está sendo concretizada é o Solar Dechatlon, uma competição (criada em 2002) entre universidades do mundo todo que projetam e constroem casas autossuficientes energeticamente, pois operam utilizando apenas energia solar. A competição visa a construção de casas extremamente eficientes, avaliadas em diferentes quesitos, dentre os quais está a eficiência energética. Em setembro de 2012, foi sediada em Madri e na Espanha, contando pela primeira vez com uma equipe brasileira, representada pela Ekó House. O projeto da Ekó House foi realizado considerando as condições climáticas de Madri, no mês de setembro, para conseguir o melhor desempenho possível da casa durante a competição. A casa, no panorama brasileiro, não apresenta a mesma eficiência que na cidade da competição, com um balanço energético final que só as cidades de Brasília, Montes Claros e Goiânia têm um resultado parecido com a cidade de Madri. Esta pesquisa de Mestrado, portanto, tem o objetivo de avaliar a casa nas diferentes zonas bioclimáticas brasileiras por meio de três metodologias distintas (balanço energético, RTQ-R prescritivo e RTQ-R simulação) e propor, para cada região, um modelo adaptado às condições das diferentes cidades brasileiras analisadas. O objetivo da pesquisa é reutilizar o projeto Ekó House no Brasil da maneira mais eficiente para as condições climáticas do país, e, ao mesmo tempo, criar uma referência projetual para futuras participações na competição Solar Decathlon, tendo como foco, além da competição, a aplicação da casa no território brasileiro. A revisão bibliográfica é centrada em um melhor conhecimento da competição Solar Decathlon e da casa brasileira, abordando também os temas de arquitetura bioclimática e da eficiência energética nas edificações, tendo como foco o uso de tecnologias de energia solar. Por fim, uma análise das normas brasileiras relacionadas à eficiência energética nas edificações concluirá a revisão bibliográfica. A metodologia, por sua vez, é baseada na análise quantitativa da casa na cidade da competição e nas cidades brasileiras escolhidas. A avaliação da eficiência energética da casa será feita por meio de três métodos de análise diferentes: balanço energético, método prescritivo do RTQ-R e método de simulação do RTQ-R. Por último, a casa será alterada nas diferentes regiões, de acordo com as entrevistas feitas com os membros da equipe, com as normas brasileiras e de análise climática das cidades ! onde a casa será avaliada. Dessa forma, será obtido para cada cidade um modelo de casa Ekó House mais eficiente. Os resultados finais demonstram que a casa obteve um melhor desempenho energético por meio das alterações de projeto propostas em todas as cidades brasileiras. As cidades com condições climáticas mais quentes apresentaram um maior benefício das alterações de projeto aportadas, reduzindo o consumo em até 20% comparado com o projeto original da casa <br>

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Urbanismo, História e Arquitetura da Cidade, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:27:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 321268.pdf: 3620225 bytes, checksum: 34d42afa07ae1fd0e12bec0465b1e08a (MD5) Previous issue date: 2013 / A sustentabilidade é um tema que está bastante em evidência devido aos perceptíveis sinais do impacto ambiental causado pela ação humana. Nesse contexto, dar atenção à sustentabilidade do ambiente construído toma um papel de grande importância, pois as construções são responsáveis por parcelas consideráveis do consumo energético e de recursos e da geração de resíduos. Nesse contexto foi criado o Solar Decathlon (SD), competição internacional de residências que utilizam somente energia solar. A competição, que surgiu nos Estados Unidos e hoje também acontece na Europa e na China, reúne equipes de universidades de diversas partes do mundo que projetam, constroem, transportam e expõem casas solares autônomas e sustentáveis. O desenvolvimento de tecnologias e sistemas sustentáveis é importante, mas quem decide implementá-los é o usuário, que também impacta na sustentabilidade final com a forma que as utiliza. Assim, para que um real impacto seja alcançado, as escolhas e hábitos dos usuários devem ser sustentáveis. Partindo disso, essa pesquisa participante se propôs analisar o potencial de impacto do SD nas decisões dos indivíduos, utilizando como estudo de caso o Solar Decathlon Europe 2012 (SDE 2012). Para isso, utilizou-se do estudo sobre modelos de decisão tendo como base a síntese feita por Wilson e Dowlatabadi (2007), analisando quais dos fatores que fazem parte do processo de decisão são relevantes para o SDE 2012 de maneira que estimulem escolhas sustentáveis. A pesquisa foi realizada durante a participação como membro da equipe brasileira no SDE 2012, compilando informações sobre a competição desde o período de preparação até a competição e exposição da Ekó House. A pesquisa observou que o Solar Decathlon tem um grande potencial para influenciar as escolhas dos indivíduos por abordar fatores do processo de tomada de decisão como alterar as opções disponíveis aos indivíduos, diminuir a aversão ao risco e apresentar opções compatíveis com a realidade de diferentes indivíduos. Entre os aspectos do SDE que percebeu-se serem positivos nesse processo estão a qualidade dos projetos, a possibilidade de experimentar as casas e tecnologias, e a divulgação das informações sobre o assunto <br>

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-20T19:36:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 197248.pdf: 5658355 bytes, checksum: 3d94eff2fb4698dc69d42403554d657b (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-21T22:23:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 201114.pdf: 18842299 bytes, checksum: 5bf27b9e68c622ea228d5db113e03784 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-19T16:08:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 194335.pdf: 2415326 bytes, checksum: 4193e02c500031209c72fa9927fc0b33 (MD5) / A crise do petróleo em 1973 e a crise de energia como um todo que ultimamente vem emergindo no Brasil e até em paises como os Estados Unidos, fazem repensar como são concebidos e executados, há vários anos, os edifícios em nosso país. Onde encontramos edificações negligentes quanto à eficiência energética e conforto ambiental. E isso evidencia-se cada vez mais com a crescente conscientização, principalmente nos paises mais desenvolvidos, quanto à conservação dos recursos naturais. Questiona-se o papel da arquitetura na execução de edificações mais bem resolvidas energeticamente, mas com a manutenção de índices satisfatórios de conforto. O intuito desta pesquisa é verificar através de questionários e levantamentos, se os princípios mais simples e recomendados de estratégias de projeto arquitetônico em edificações, visando eficiência energética e conforto ambiental, são incorporados às habitações. E verificar como os profissionais desses projetos atuam, na cidade de Maringá, ante aos temas e qual a interferência dos usuários/contratantes desses projetos nesse contexto. Além de verificar como esse usuário avalia seu imóvel. Tendo como pano de fundo a tipologia construtiva predominante na cidade de Maringá: edificações residenciais unifamiliares acima de 140m². Foram feitos estudos de casos e aplicados questionários aos profissionais que desenvolvem projetos na área e aos contratantes dos mesmos, buscando verificar como se dá em Maringá a questão projeto arquitetônico versus eficiência e conforto nas edificações pesquisadas. Discute-se ainda as razões pelas quais são pouco incorporados em projetos arquitetônicos, os temas abordados. Os resultados apontam que essa deficiência se dá por falta de interesse nas questões citadas e por formação profissional inadequada, e ainda por falta de conscientização dos envolvidos.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T18:13:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:24:19Z : No. of bitstreams: 1 150602.pdf: 48918332 bytes, checksum: 17b48b8fe0e72b59213a3b6c2331e0b6 (MD5)

Resumo: A partir dos anos 1990, uma tipologia de fachada, caracterizada pela exploração da transparência do vidro na arquitetura, passou a ser intensamente utilizada na Europa, como uma estratégia de arquitetura mais sustentável. Denominado de fachada dupla ventilada, este sistema compõe-se por pelo menos duas peles, geralmente envidraçadas, posicionadas entre o espaço interno ocupável e o ambiente externo, configurando um canal para ovimentação do ar. Este aspecto, a passagem intencional e controlada do ar nesta cavidade, diferencia a tecnologia das fachadas com vidro duplo ou triplo. A tecnologia baseia-se na noção de fechamentos externos com a característica de responder dinamicamente à variação das condições ambientais do local de um edifício, incorporando elementos de sombreamento integrados, ventilação natural e estratégias de isolamento térmico. As fachadas duplas ventiladas apresentam um comportamento distinto das fachadas convencionais, devido à complexidade dos processos físicos envolvidos que afetam o desempenho do edifício como um todo. Como este sistema é fortemente dependente das condições externas (como a radiação solar e temperatura externa), já que estas influenciam o clima interno, deve ser projetado considerando as particularidades de seu contexto e orientação da fachada. Para atingir objetivos como eficiência energética e conforto ambiental, seu projeto deve ser alvo de intenso planejamento e simulações para prever seu desempenho e otimizar o sistema. O objetivo desta pesquisa é analisar o desempenho térmico e energético de edifícios de escritórios com fachadas duplas ventiladas, em condição de clima subtropical, esclarecendo a sua sensibilidade em relação a variáveis de desempenho. A estratégia utilizada é experimental (simulação) e a delimitação geográfica, Curitiba. A revisão bibliográfica, prévia ao desenvolvimento do estudo, pretende fornecer subsídios para a realização das simulações, abordando os conceitos do sistema de fachadas duplas, seu comportamento físico, parâmetros de projeto e procedimentos de modelagem e simulação. A simulação apresenta resultados do regime de temperaturas internas nos ambientes, de consumo de energia para condicionamento artificial, dos processos de transferência de calor e do comportamento da ventilação natural, decorrentes do tratamento dos edifícios com osistema de fachadas duplas ventiladas. Os modelos simulados foram denominados de A e B, e cada um foi modelado no programa de simulação com a configuração de fachada convencional ou simples (modelo base de referência para comparações) e com a adição da fachada dupla ventilada (modelo proposto). O modelo A é conceitual, e representa uma unidade de escritório de um edifício comercial de Curitiba, configurado a partir de pesquisa junto ao mercado imobiliário. Já o modelo B representa um edifício real, selecionado para aplicação da estratégia de retrofitting de fachada. Os resultados obtidos confirmam a hipótese do trabalho quanto ao potencial do sistema de fachada dupla ventilada, aplicada aos casos selecionados, para a melhora do desempenho térmico e energético de seus ambientes de trabalho.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-26Bitstream added on 2014-06-13T19:52:24Z : No. of bitstreams: 1 mattos_jm_me_botfca.pdf: 402258 bytes, checksum: 1bc6726b53a04a538af4569ca209e009 (MD5) / O objetivo do trabalho foi apresentar análises e comparações sobre o desempenho térmico de um galpão para aves de postura, na região de Bastos, estado de São Paulo, adaptado a partir de alternativas naturais de acondicionamento, tendo como referências um galpão não adaptado, ou seja, de tipologia mais comum na região e outro acondicionado artificialmente. Os parâmetros avaliados foram: o Índice de Temperatura e Umidade (ITU), o Índice de Temperatura de Globo Negro, Umidade e a Carga Térmica de Radiação (CTR) – foram calculados a partir de medidas de temperatura de bulbo seco, temperatura de bulbo úmido, temperatura de globo negro e velocidade do ar. As medições foram realizadas, nos ambientes internos e externo, em quatro horários (5, 11, 15 e 16 horas) e duas estações (final da primavera e inicio do verão), durante dez dias consecutivos. Os resultados obtidos permitiram concluir que o galpão naturalmente acondicionado (NA) apresentou desempenho intermediário em relação aos demais, possibilitando o controle do ambiente em níveis adequados, somente, durante a primavera. Em todas as situações analisadas, o horário das 15 horas foi o que trouxe mais desconforto / The work aimed at presenting analyses and comparisons of the thermal performance of a laying hens housing in the region of Bastos, in the state of São Paulo, adapted from natural alternatives of acclimatization, having a not adapted housing as reference, that is, of a more common typology in the area, and another one, artificially acclimatized. The index evaluated was the temperature and humidity (THI), the black globe temperature and humidity index (GTHI) and the thermal radiation charge (TRC). Were calculated from the measurement of the temperature of dry bulb, temperature of humid bulb, temperature of black globe and air speed. The measurements were made both in the intern and the extern environment, at four times (5, 11, 15 and 16 o´clock) and in two seasons (late spring and early summer), for ten days in a row. The results allow us to conclude that the house naturally acclimatized (NA) has presented intermediate performance as compared with the others, making it to possible to control environment at adequate levels only during spring. In all the situations analyzed, the o´clock time has been the one that brought less comfort