This paper analyzes the influence of the penetration of solar radiation through the transparent closure in consumption of energy for conditioning of the office buildings in the region of Santa Maria-RS, located in the bioclimatic Brazilian zone 2. To do this, simulations were performed in the computational program Design Builder, in a typical office environment in order to evaluate the comparative results obtained with the use of different types of glass (Solar Factor) by different percentages of area of windows and surface guidelines. The glasses used had solar factor ranging from 0.85, 0.70, 0.56 and 0.29, an opening percentage area of 20%, 50% and 80%, while the solar orientation ranged from 0° to 315° at an interval of 45°. It was observed that for the climate of the city of Santa Maria-RS, considering the daytime use of the building, the consumption of energy for cooling process has higher values compared to the heating and that this difference is directly proportional to the solar factor of the glass and the percentage of openings in the facade. Changes that contribute to a reduction of one of these lead to an increased consumption of the other, these should be analyzed jointly in the process of defining the openings, in order to obtain the lowest annual energy consumption. The simulations indicated higher expenditure of energy with heating on the facades oriented to the south, southeast, and southwest, while the higher cost for cooling occurred on facades oriented to the north, northeast, northwest, regardless of the solar factor or percentages of openings in façade. It was observed that, when established constructive guidelines regarding apertures in construction performance standards for buildings, should be considered together the percentage of area openings, Factor Solar glass and solar orientation of the facade, as the exchanges of heat and entry lighting are naturally associated with these factors in an integrated manner. / Este trabalho analisa a influência da radiação solar que penetra pelos fechamentos transparentes no consumo de energia para climatização de edifícios de escritório na região de Santa Maria RS, situado na zona bioclimática 2 brasileira. Para isso, foram realizadas simulações no programa computacional Design Builder, em um ambiente típico de escritório, visando avaliar comparativamente os resultados obtidos com o uso de diferentes tipos de vidro (Fator Solar), mediante diferentes percentuais de área de janelas e orientações de fachada. Os vidros utilizados têm valores de Fator Solar variando de 0.85, 0.70, 0.56 e 0.29, o percentual de área de abertura de 20%, 50% e 80%, enquanto a orientação solar variou de 0° a 315°, com intervalo de 45°. Foi observado, para o clima da cidade de Santa Maria-RS, considerando-se o uso diurno do edifício, que o consumo de energia para resfriamento apresenta valores mais elevados em relação ao aquecimento, e que esta diferença é diretamente proporcional ao Fator Solar do vidro e ao percentual de aberturas na fachada. Mudanças que colaboram para a redução de um destes consumos levam ao aumento do outro, devendo-se analisá-los de forma conjunta, no processo de definição das aberturas, para que se obtenha o menor consumo anual de energia. As simulações indicaram maiores gastos de energia com aquecimento nas fachadas orientadas para sul, sudeste e sudoeste, enquanto os maiores gastos com resfriamento ocorrem com fachadas orientadas a norte, nordeste e noroeste, independente do Fator Solar do vidro ou do percentual de aberturas na fachada. Foi observado que, ao serem estabelecidas diretrizes construtivas referentes a aberturas em normas de desempenho de edificações, devem ser considerados conjuntamente o percentual de área de aberturas, o Fator Solar do vidro e a orientação solar da fachada, pois as trocas de calor e entrada de iluminação natural estão associadas a estes fatores de forma integrada.

Este trabalho descreve os requisitos para definição, implantação, manutenção e melhoria de sistemas de gestão de energia no ambiente industrial com um enfoque sistemático no que se refere às rotinas de melhoria contínua para eficiência energética. Para tanto, propôs-se a estruturação de uma plataforma automatizada visando o monitoramento, verificação e gerenciamento de recursos energéticos compatível com um sistema de gestão de energia normatizado, incluindo os requisitos de uso e consumo de energia, além do monitoramento, documentação, comunicação, melhores práticas de projeto, aquisição de equipamentos, sistemas, processos e recursos humanos envolvidos no desempenho energético. A estratégia de análise do uso da energia proposta neste trabalho baseou-se na metodologia de monitoramento e gestão de índices que consiste em uma abordagem sistemática na utilização de recursos energéticos objetivando alcançar o melhor resultado econômico através da gestão permanente do consumo de energia. Além disso, propôs-se a inclusão dessa metodologia como um procedimento na fase de planejamento da norma ISO50001, a qual estabelece os conceitos para a implantação de sistemas de gestão de energia. Visando integrar as ferramentas associadas a este cenário, esta plataforma contempla o uso de um sistema de supervisão associado a um aplicativo (Soft-PLC) que executa a aplicação de controle do uso de energia em um ambiente industrial com automação distribuída compatível com a norma IEC61131. O projeto do aplicativo de controle do uso de energia foi conduzido adotando-se diferentes linguagens de programação definidas na IEC para executar todos os procedimentos de medição, monitoração e gestão exigidos pelo sistema, incluindo análise comparativa com as “melhores práticas”, uso de tecnologias inovadoras, abordagem de produto e serviço, auditoria energética e conformidade com marcos regulatórios. Os resultados decorrentes da adoção de uma plataforma baseada em automação para o gerenciamento energético incluem elevada flexibilidade, adaptabilidade e usabilidade do sistema. Além disso, um projeto de automação neste cenário de plataforma aberta tende a apresentar menores custos de desenvolvimento e implantação. / This work describes the requirements for the definition, implementation, maintenance and improvement of energy management systems in the industrial environment with a systematic approach concerning continuous improvement routines for energy efficiency. For this purpose, it was proposed the establishment of a framework based on automation to implement monitoring, verification and management of energy resources compatible with a standardized energy management system, including requirements for energy use and consumption, in addition to monitoring, documentation, communication, project best practices, equipment acquisition, systems, processes and human resources involved in energy performance. The strategy of energy use analysis proposed in this work is based on the methodology of monitoring and targeting that consists of a systematic approach in the use of energy resources in order to achieve the best economic result through the permanent management of energy consumption. Furthermore, this work includes that system as a procedure in the planning phase of ISO50001 standard which establishes the concepts for energy management systems implementation. In order to aggregate all tools associated to this scenario, this paper proposes the use of a supervisory tool integrated to a real-time software (Soft-PLC) that runs the control application and a factory floor distributed system automation hardware in an IEC61131 compatible environment. The project of the control application of energy use was conducted using different programming languages defined in IEC to perform all the procedures of measurement, monitoring and management required by the system, including comparative analysis with the "best practices", use of innovative technologies, product and service approach, energy audit and compliance with regulatory milestones. The expected results of adopting an automation-based platform for energetic management include system flexibility, adaptability and usability. Besides, a project of automation in this scenario of open platform tends to introduce lower development and deployment costs.

Orientador: Paulo de Barros Correia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T09:16:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kawano_BrunoRogora_M.pdf: 3277644 bytes, checksum: 51319676ccd95ce516c2a06783c9640d (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A Indústria de Laticínios no Brasil tem buscado cada vez mais a utilização de novos métodos que possibilitem o aumento da eficiência, tanto da área técnica, quanto da área econômica, sendo que esta última acaba sendo, muitas vezes, consequência da obtenção da primeira. Este esforço no setor foi realizado no Brasil principalmente depois da maior abertura do país às empresas multinacionais ocorrida nos anos de 1990, o que fez aumentar a competitividade empresarial entre elas, sendo este fator determinante para que as indústrias de laticínios sobrevivessem a este novo cenário que se instalou. Este trabalho visa à avaliação do potencial de ganhos em eficiência energética na indústria de laticínios, que pertence ao setor de Alimentos e Bebidas. Para tal, analisou-se a aplicação de ferramentas da engenharia econômica e da otimização sendo que foi desenvolvido três Estudos de Caso. No primeiro estudo de caso, analisou-se uma análise de viabilidade técnico-econômica da substituição de motores elétricos de um laticínio, tudo isto a partir de dados reais coletados de uma grande indústria de laticínios. No segundo estudo de caso, estudou-se a otimização por meio da maximização da Margem de Contribuição (MC) de uma amostra de 6 produtos, cuja coleta de dados foi obtida de um laticínio de médio porte. No terceiro estudo de caso, utilizou-se o mesmo modelo do laticínio do segundo estudo caso, com a diferença que se analisou a maximização da margem de contribuição dos produtos em que se utilizou, na sua linha de produção, o aproveitamento de calor residual da caldeira para aquecimento de água a fim de ser utilizada nos diversos processos produtivos do laticínio. Os três casos analisados obtiveram resultados satisfatórios tanto no quesito da avaliação energética quanto na avaliação econômica / Abstract: The Dairy Industry in Brazil has sought increasingly using new methods that enable increased efficiency, both from the technical area, as the economic area, the latter of which ends up being often a result of winning the first. This effort was undertaken in the sector in Brazil especially after the opening of the country to the largest multinational corporations occurred in the 1990s, which increased business competitiveness between them, which is a determinant factor for the dairy industry to survive in this new scenario that settled. This study aims to evaluate the potential gains in energy efficiency in the dairy industry, which belongs to the Food and Beverage Industry. To this end, it was analyzed the application of tools of economic engineering and optimization that was being developed three case studies. In the first case study, it was analyzed an analysis of technical and economic feasibility of replacing electric motors of a dairy, all from real data collected from a large dairy industry. In the second case study, it was studied the optimization by maximizing the contribution margin (CM) of a sample of 6 dairy products, which data collection was obtained from a dairy midrange. In the third case study, it was used the same model for the plant in the second case study, with the difference that is considered to maximize the contribution margin of the products that we used in its production line, the use of waste heat boiler for heating water to be used in the various processes of the dairy. The three cases analyzed satisfactory results both in the question of how much energy assessment in the economic evaluation / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Amauri Hassui / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-26T12:36:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_NeimarSousa_M.pdf: 2291885 bytes, checksum: f93cbac8489b6ba667cbeac32fd40f84 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Processos de fabricação são responsáveis por cerca de metade do consumo global de energia primária, muito do que é consumido por máquinas de produção de peças discretas. O tema da eficiência energética é impulsionado por usuários de máquinas-ferramenta que exigem baixos custos operacionais, bem como pelo impulso social e legislativo que requer produção ambientalmente mais amigável. O uso do alumínio em componentes e estruturas, principalmente na indústria automotiva e aeronáutica, vem crescendo a demanda de manufatura desse tipo de material. Entretanto, o aumento do consumo de energia cresce e com isso a preocupação para se criar meios e métodos para serem aplicados para melhoria da eficiência energética. Nesse estudo, é possível considerar a aplicação do fator potência como fator de análise da eficiência no processo de torneamento da liga alumínio 2011F, aplicado aos parâmetros de profundidade de corte, da rotação do torno, das classes da ferramenta e do raio de ponta. O planejamento experimental foi realizado de forma aleatória usando o método da ANOVA, com os parâmetros de entrada: profundidade de usinagem, raio de ponta, classe da ferramenta e rotação, e como respostas foram consideradas: a potência ativa, potência reativa e fator de potência. Os resultados obtidos mostram que as avaliações da eficiência energética são satisfatórias pela análise do fator de potência e pela potência reativa em termos de baixa profundidade de usinagem e pela modificação da classe da ferramenta com ou sem revestimento / Abstract: Manufacturing processes are responsible for about half of global consumption of primary energy, much of which is consumed by discrete parts manufacturing machines. The topic of energy efficiency is driven by machine tool users that require low operating costs, as well as by social and legislative boost which requires environmentally friendlier production. The use of aluminium in components and structures, mainly in automotive and aeronautics, has been growing demand for manufactures of this type of material. However, the increase of energy consumption grows and with it the concern to create means and methods to be applied to improving energy efficiency. In this study, it is possible to consider the application of power factor as a factor in efficiency analysis in the process of turning aluminium alloy 2011F, applied to parameters of depth of cut, spin around, of the classes of the tool and the nose RADIUS. The experimental planning was conducted at random using the ANOVA method with the input parameters: machining depth, radius, edge class of tool and rotation, and how responses were considered: the active power, reactive power and power factor. The results obtained show that energy efficiency assessments are satisfactory for the analysis of the power factor and reactive power in terms of low machining depth and by modifying the tool class with or without coating / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Elias Basile Tambourgi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T11:34:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_ThadeuAlfredoFarias_D.pdf: 3309858 bytes, checksum: 91c6bd469e2d60cb979c09c7afa27066 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Neste trabalho se analisou os índices de eficiência de consumo de combustível e emissões de gases poluentes de um gerador de energia elétrica de 6 KW operando com 50% da carga nominal. Os equipamentos operaram com biodiesel obtido de óleos de fritura usados e comparou-se nos experimentos o consumo do combustível de misturas de óleo mineral fóssil com 6% de concentração, comercializado nos postos de combustíveis, com biodiesel de óleos fritura usados nas concentrações 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 75% e 100% (biocombustível puro), observando-se com resultados o aumento de consumo. Relativo a emissão de gases observou-se índices de emissão de monóxido de carbono (CO) favoráveis para as misturas com baixas concentrações, sendo consideradas menos poluentes. No que tange a emissão de dióxido de carbono (CO2), o gerador de energia apresentou índices razoáveis de queima de combustível, considerada esta opção de biodiesel factível para sua utilização. Verificou-se ainda durante o experimento que para as concentrações de mistura de biodiesel, não ocorrem variações de potência elétrica na saída dos geradores, bem como variações significativas da intensidade sonora que alterem características mecânicas ou elétricas do gerador de energia / Abstract: This paper analyzed the fuel consumption efficiency rates and gas emissions of an electric power generator 6 KW, operating at 50% of rated load. The equipment operated with biodiesel obtained from used frying oils and compared in the experiments the consumption of fossil fuel mineral oil mixtures with 6% concentration, sold at gas stations with biodiesel oils frying used in concentrations of 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 75% and 100% (pure biodiesel), observing results with increasing consumption. On the emission of gases was observed carbon monoxide emission rates (CO) favorable for mixtures with low concentrations and is considered less polluting. With regard to carbon dioxide (CO2), the power generator had reasonable rates of burning fuel, biodiesel considered this feasible option to use. It was also found during the experiment that for biodiesel blend concentrations, there were no variations in the electrical power output of the generator, as well as significant variations in sound intensity which change electrical or mechanical characteristics of the power generator / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Arnaldo Cesar da Silva Walter / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-27T02:05:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chan_WaiNam_D.pdf: 5639561 bytes, checksum: 8279f99a0c7e8cb37a6663e0035244bd (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Atualmente o setor de refino de petróleo é responsável por cerca de 5% do total das emissões de CO2 relacionadas ao uso de energia no Brasil. O objetivo principal desta tese é avaliar as opções de mitigação de CO2 e seus respectivos custos para a REPLAN, que é a maior refinaria nacional. A revisão bibliográfica, a obtenção de informações adicionais na refinaria e a análise crítica das informações obtidas possibilitaram realizar uma prospecção de tecnologias de mitigação de emissões de CO2 para a indústria de refino. Através da utilização do conceito de Custo Marginal de Abatimento foi possível realizar a análise econômica das opções de mitigação de CO2 existentes na REPLAN. Os resultados mostram que melhorias de eficiência energética e substituição de combustível representam as estratégias mais promissoras para a redução das emissões de CO2 no curto prazo. Os custos de abatimento estimados são negativos (média de -130 US$/t CO2), o que significa que as medidas já são atrativas e poderiam ser implementadas imediatamente. Entretanto, o potencial global de redução é relativamente baixo (0,23 milhão de t CO2/ano, ou 6% do total das emissões). É mostrado ainda que a técnica de captura e armazenamento de carbono (CCS) oferece potencial para reduções mais significativas de emissões no longo prazo (até 1,62 milhão de t CO2/ano, ou 43% do total das emissões), mas os custos são bem maiores e, no cenário considerado, se situam na faixa de 64-162 US$/t de CO2, dependendo da fonte de emissão de CO2 (regeneradores de unidades de craqueamento catalítico ou unidades de geração de hidrogênio) e da tecnologia considerada para a captura de CO2 (oxi-combustão ou pós-combustão). Nesta tese é mostrado que as oportunidades remanescentes de melhoria de eficiência energética são limitadas na REPLAN. Dessa forma, CCS seria tecnicamente viável para reduzir as emissões de CO2, mas há uma série de questões políticas, legais, financeiras e técnicas que precisam ser superadas. Em caso de um cenário de restrição de emissões de gases de efeito estufa no Brasil, uma opção é considerar uma estratégia de mitigação de CO2 em duas etapas. A implementação de CCS poderia ser adiada para um período após 2020 até que a tecnologia se torne economicamente viável. Finalmente, o estudo de caso da REPLAN pode ser considerado como um plano de ação replicável para outras refinarias brasileiras / Abstract: Currently the oil refining sector is responsible for approximately 5% of Brazilian energy related CO2 emissions. The main objective of this thesis is to evaluate the CO2 mitigation options and their costs to REPLAN, which is the largest national refinery. The literature review, the achievement of additional information at the refinery and the critical analysis of information enabled to conduct a survey of CO2 emissions mitigation technologies for the refining industry. By using the concept of Marginal Abatement Cost it was possible to conduct an economic analysis of existing CO2 mitigation options at REPLAN. The results show that energy efficiency improvements and fuel substitution represent the most promising strategies for reducing CO2 emissions in the short term. The estimated abatement costs are negative (on average, about -130 US$/t CO2), meaning that the measures are already cost-effective and could be implemented immediately. However, the overall abatement potential is relatively low (0.23 million t CO2/year, or 6% of the total emissions). It is further shown that the technique of carbon capture and storage (CCS) offers the potential for more significant emission reductions in the long term (up to 1.62 million t CO2/year, or 43% of the total emissions), but costs are much higher and, in the considered scenario, are in the range of US$ 65-164/t CO2, depending on the CO2 emission source (regenerators of catalytic cracking units or hydrogen production units) and the CO2 capture technology considered (oxyfuel combustion or post-combustion). In this thesis it is shown that remaining opportunities of energy efficiency improvement are limited at REPLAN. Thus, CCS would be technically feasible to reduce CO2 emissions, but there are a number of political, legal, financial and technical issues that must be overcome. In case of a scenario with restriction of greenhouse gas emissions in Brazil, one option is to consider a two-step CO2 mitigation strategy. CCS implementation could be postponed for a period after 2020 until the technology becomes economically viable. Finally, the case study of REPLAN can be considered as a replicable action plan to other Brazilian refineries / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Sergio Valdir Bajay / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-28T11:43:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Morais_EversonOdilson_M.pdf: 9230860 bytes, checksum: b4a82810b09398fe97a0d08e02576103 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A energia, seja ela elétrica ou térmica, é um insumo fundamental para qualquer setor da economia. Nas empresas industriais energo-intensivas, em especial, a participação desse insumo nos custos de produção é extremamente significativa e cada vez mais se busca seu uso racional, sem que o processo produtivo seja prejudicado. No Brasil, o setor industrial representa 34% do consumo final de energia elétrica e térmica; deste modo, ações que visam redução do seu consumo energético específico devem ser sempre estimuladas. O Brasil desperdiça todo ano cerca de 10% do total de energia elétrica consumida no país, volume superior ao consumido, por exemplo, pela população total do estado do Rio de Janeiro. Algumas medidas estão sendo adotadas pelo governo a fim de minimizar os desperdícios de energia, através de programas como o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (Procel) e os Programas de Eficiência Energética das empresas distribuidoras de energia elétrica, regulados pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), dentre outros. Este trabalho tem como objetivo analisar a atual sistemática de gestão de energia da maior empresa do segmento petroquímico no Brasil, a Braskem, e elaborar uma proposta para o seu aprimoramento, visando à certificação pela ISO 50001 ¿ Sistema de Gestão da Energia. Para o desenvolvimento do trabalho foi realizada uma análise retrospectiva de como o tema eficiência energética tem sido abordado nos últimos anos na Braskem, até a implantação da atual sistema de gestão de energia, na qual o autor desta dissertação participou, e os ganhos de eficiência energética que este sistema tem propiciado. Também foi realizada consulta entre algumas grandes empresas industriais no país e no exterior, com o intuito de verificar boas práticas de gestão energética que estão sendo desenvolvidas e o que poderiam ser aplicados na Braskem. Nota-se que, apesar dos grandes benefícios que os ganhos de eficiência energética podem propiciar aos consumidores de energia e à sociedade, há ainda muitas barreiras que tem limitado sua aplicação; porém, assim como na Braskem, as grandes empresas energo-intensivas estão cada vez mais buscando formas de reduzir seu consumo específico de energia, aumentando, assim, sua competitividade no mercado / Abstract: Energy, be it electrical or thermal energy, is a fundamental resource in every sector of the economy. In energy-intensive industrial companies, in particular, energy plays an important role in terms of production costs, since this resource impacts significantly the company's bottom-line. Because of that, companies tend to intensely focus on the sustainable use of such a resource without impacting the production process. Since industry accounts for 34% of the final energy consumption in Brazil, actions to reduce its specific consumption should be stimulated. Yearly, 10% of the total electricity consumption in the country is wasted, whose volume is higher than the electricity consumed in the State of Rio de Janeiro. Some measures are being implemented by the government seeking to minimize energy losses, through programs such as the National Electricity Conservation Program (Procel) and the electricity distribution utilities¿ energy efficiency programs, regulated by the National Agency for Electric Energy (ANEEL). This thesis aims at assessing the current energy management system in the largest petrochemical company in Brazil, Braskem, and proposing its upgrade to obtain the ISO 50001 certification on Management of Energy Systems. A retrospective analysis is carried out to show how the energy efficiency issue has been approached at Braskem in the last years, culminating with the adoption of the current energy management system, in which the author of this thesis participated, and the energy efficiency gains this system has provided for. Some large industrial companies in Brazil and abroad were also contacted, in the search for good energy management practices that could be customized for application at Braskem. It can be observed that, even though energy efficiency gains bring large benefits to energy customers and to society, many barriers are still limiting their application. However, such as Braskem, many large energy-intensive companies are seeking to reduce their specific energy consumption, increasing, in this way, their competitive advantage in the market place / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-01-26T18:26:31Z No. of bitstreams: 1 amandaschelgshornpereira.pdf: 8164581 bytes, checksum: bff8551485b4df0fe3e5788333e7a8b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-01-27T11:07:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 amandaschelgshornpereira.pdf: 8164581 bytes, checksum: bff8551485b4df0fe3e5788333e7a8b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-27T11:07:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 amandaschelgshornpereira.pdf: 8164581 bytes, checksum: bff8551485b4df0fe3e5788333e7a8b4 (MD5) Previous issue date: 2014-07-07 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Devido à redução dos custos de produção no mercado internacional e pelo incentivo ao uso racional dos recursos energéticos, as tecnologias fotovoltaicas apresentam inúmeras possibilidades e boas oportunidades de inovação. Neste sentido, este trabalho é baseado em pesquisa experimental, tendo por objetivo o projeto de um brise-soleil com a utilização de placas fotovoltaicas. Nesta proposição, busca-se aumentar a eficiência energética do módulo fotovoltaico ao se inserir aletas para dissipação de calor. Isto favorece ao resfriamento da superfície posterior do módulo melhorando seu desempenho energético. Para isto, foi realizada revisão detalhada da literatura; identificação das tecnologias utilizadas atualmente; e utilização de software específico para projeto de produto: prototipagem virtual. O processo de projeto foi orientado por metodologia específica da área de desenvolvimento de produtos. Os conceitos elaborados foram validados e ranqueados através do matriz de decisão e por meio de simulação virtual em modelador tridimensional com capacidade de análise de protótipos virtuais. O componente para dissipação de calor foi experimentado em laboratório com auxílio de câmera termográfica, para o registro de variações de temperatura. O brise-soleil fotovoltaico foi projetado em conformidade com o módulo fotovoltaico de modelo SX 120 U da empresa BP Solar. Posteriormente, o projeto foi aplicado em estudo no prédio da Justiça Federal no município de Juiz de Fora (MG). Este estudo foi norteado pelo método prescritivo RTQ-C (2010) – (Requisitos Técnicos da Qualidade para Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviço e Públicos), onde foi realizada a avaliação da eficiência energética da edificação em sua situação atual, e na situação hipotética, após a experimentação virtual do brise-soleil fotovoltaico na fachada norte. Por fim, destaca-se a colaboração do trabalho para a proposição de soluções que combinam conforto ambiental e eficiência energética em edificações. / Due to the reduction of production costs in the international market and the rational use of energy resources, photovoltaic technologies present many possibilities and good opportunities for innovation. In this sense, this work is based on experimental research, aiming to design a brise-soleil with the use of photovoltaics. In this proposal, we seek to increase the energy efficiency of PV modules by inserting fins for heat dissipation. This favors the cooling of the rear surface of the module improving their energy performance. For this, detailed literature review was conducted; and use of specific software to product design; and virtual prototyping. The design process was driven by a specific methodology in the area of product development. Developed concepts were validated and unranked through the specific decision matrix and through three-dimensional virtual simulation modeler. The component for heat dissipation was tested in the laboratory with the aid of thermographic camera to record temperature changes. Importantly, the brise-soleil PV was designed in accordance with the PV module SX 120 U model company BP Solar. Subsequently, the project was applied to study at the Federal Court building in the city of Juiz de Fora (MG). This study was guided by prescriptive RTQ - C (2010) method, where the rating of the energy efficiency of the building in its current state was performed, and in the hypothetical situation, after the virtual trial brise-soleil PV on the north facade. Finally, there is the collaborative work in proposing solutions that combine environmental comfort and energy efficiency in buildings.

Grandes fachadas envidraçadas têm se tornado comuns em edifícios de escritórios, desconsiderando elementos importantes como as janelas na redução do seu consumo energético, por meio da obtenção da iluminação e ventilação naturais. Dessa forma, o objetivo principal desta pesquisa é avaliar o potencial de economia de energia em edifícios de escritórios por meio da utilização de estratégias de ventilação híbrida, em duas regiões climáticas brasileiras distintas. O método consiste em medições com sensores para aferir dados de temperatura e umidade no momento em que são acionados os condicionadores de ar, a fim de obter a temperatura de setpoint. Tal resultado foi utilizado em simulações computacionais do desempenho térmico e da iluminação natural através dos programas EnergyPlus e Daysim respectivamente. Foi analisado um modelo de edifício de escritórios, com um sistema de iluminação eficiente (dimerizável) em que foram inseridas estratégias de ventilação híbrida, a fim de se obter a influência na economia de energia devido à redução do uso do condicionamento artificial de ar (nos períodos em que isso foi possível). Os resultados apresentaram uma redução no consumo do ar condicionado em torno dos 30%, enquanto que o impacto da ventilação híbrida no consumo de energia total do edifício apresentou-se na faixa dos 12%. Todavia, com a utilização de tais estratégias alcançou-se uma redução de até 84% do desconforto térmico nos ambientes. Como conclusão do trabalho tem-se que, utilizando-se um sistema de iluminação natural eficiente, o impacto da ventilação híbrida no potencial de economia de energia, dependendo do caso, pode não ser tão expressivo, ao passo que a redução no nível de desconforto térmico é bastante significativa. / Large glazed facades have become common in office buildings and important elements, like windows to obtain natural lighting and ventilation to reduce their energy consumption have been ignored. This dissertation evaluates the potential of energy savings in office buildings through the use of hybrid ventilation strategies in two different Brazilian climatic regions. The method consists in measuring sensors for collecting humidity and temperature data at the time air conditioners are started so as to obtain the setpoint temperature. The results were used in computer simulations of both thermal performance and daylighting through EnergyPlus and Daysim software, respectively. A model of the office building, with efficient lighting (dimmable), was analyzed. Hybrid ventilation strategies were adopted for verifying the influence on energy savings due to a reduced use of artificial air conditioning (in periods in which it was possible). The results show a 30% reduction in the consumption of air conditioning and a 12% impact of hybrid ventilation on the total energy consumption of the building. However, such strategies caused an 84% reduction in the thermal discomfort in the environment. According to the results, the impact of hybrid ventilation on the potential energy savings by the use of efficient daylighting, in some cases, may not be so significant, whereas the reduction in the level of thermal discomfort is quite significant.

Nas últimas duas décadas, tem-se, rotineiramente, observado o surgimento, em diferentes partes do mundo, de grupos de edifícios altos apresentados como sustentáveis ou ambientalmente corretos, merecendo especial destaque àqueles surgidos no contexto europeu. Há que se frisar, contudo, que elementos atinentes à Sustentabilidade estão, muitas vezes, intrinsecamente ligados a um elemento específico do edifício, como é o caso das fachadas, fator que, portanto, torna questionável a comentada atribuição. Destarte, com fulcro na tese de doutorado intitulada A Sustentabilidade do Edifício Alto: Uma nova geração de edifícios altos e sua inserção urbana, busca a presente pesquisa efetivar uma análise crítica acerca da geração de edifícios altos pautados em questões ambientais e de sustentabilidade. Para tanto, são apresentadas, inicialmente, discussões que circundam a utopia na arquitetura desde o início do século 20, as quais sempre estiveram atreladas à análise do edifício alto e do edifício alto verde. Não obstante, são expostos, na seqüência, os contextos urbanos nos quais o edifício alto, nas últimas décadas do século 20 e no início do século 21, possuiu grande destaque, seja por ter feito parte de um planejamento urbano, seja por motivos relacionados à sua imagem, ou seu desempenho ambiental. Além disso, mereceram realce os escritórios de arquitetura que, ao redor do mundo, exteriorizam-se como produtores dessa tipologia. Por derradeiro, demonstrou-se imprescindível a confecção de uma análise dos estudos de caso em consonância com critérios de desempenho ambiental, estudos estes que, não se restringindo a edifícios construídos, compõem-se de edifícios em operação, de aprovados para serem construídos e daqueles que foram projetados para concursos de arquitetura. Com efeito, trazendo a pesquisa um panorama geral no que tange à sustentabilidade do edifício alto, acaba ela por destacar os impactos ambientais de escala urbana, com ênfase nas questões relacionadas ao projeto de arquitetura. Enfim, propõe-se o presente estudo a revelar uma visão crítica acerca do projeto do edifício alto ligado às questões de sustentabilidade, cuja compreensão se dará por meio de uma ótica que, amplamente, aborde tudo aquilo que é proposto, aprovado, construído e alcançado por intermédio dos edifícios em operação. / In the last two decades it has been observed the rise groups of tall buildings presented as sustainable or environmental, in different parts of the world, deserving special attention those located in the European context. It should be stressed, however, that elements pertaining to sustainability are often intrinsically linked to a specific element of the building, such as facades, a factor which therefore makes it questionable. Thus, based in the PhD thesis entitled The Sustainability of Tall Building: A new generation of tall buildings and their integration into urban context, this dissertation seeks to present research a critical effect on the generation of tall buildings aligned with environmental issues and sustainability. Following this objective, discussions surrounding the utopia in architecture from the early 20th century are initially introduced, which have always been associated with analysis of tall building and the green tall building. Nevertheless, the urban contexts in which the tall building became a predominant typology and a interesting architectural object either for having been part of an urban planning, both for reasons related to his image, in recent decades of the 20th century and early 21st century, have been also presented and discussed. Moreover, a deserved highlight has been given to the architectural offices that, around the world, externalize themselves as producers of this typology. At last, it was shown essential to make an analysis of case studies aligned with environmental performance criteria. The case studies are not limited to buildings in operation, or approved to be built, they also include designs proposals for architecture competitions. Indeed, bringing the research an overview with regard to the sustainability of the tall building, it ends up bringing about issues of urban environmental impact, however, without losing the focus on the related environmental performance of the architectural design. Finally, this study brings a critical view on the design of the tall building with regards to issues of sustainability, which understanding is given through an optic that, broadly, addressing everything that is proposed, approved, built and achieved through the buildings in operation.