Made available in DSpace on 2014-12-17T14:36:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ClaudiannyAN.pdf: 1040244 bytes, checksum: ad1fdad987ef4b04e5da0f991183dbdd (MD5) Previous issue date: 2006-06-28 / The main goal of the present study is to propose a methodological approach to the teaching of Geometry and, in particular, to the construction of the concepts of circle (circumference) and ellipse by 7th and 8th grade students. In order to aid the students in the construction of these concepts, we developed a module based on mathematical modeling, and both Urban Geometry (Taxicab Geometry) and Isoperimetric Geometry. Our analysis was based on Jean Piaget's Equilibrium Theory. Emphasizing the use of intuition based on accumulated past experiences, the students were encouraged to come up with a hypothesis, try it out, discuss it with their peers, and derive conclusions. Although the graphs of circles and ellipses assume different shapes in Urban and Isoperimetric Geometry than they do in the standard Euclidian Geometry, their definitions are identical regardless of the metric used. Thus, by comparing the graphs produced in the different metrics, the students were able to consolidate their understanding of these concepts. The intervention took place in a series of small group activities. At the end of the study, the 53 seventh grade and the 55 eighth grade students had a better understanding of the concepts of circle and ellipse / O objetivo principal deste trabalho ? propor uma abordagem metodol?gica do ensino da Geometria e, mais particularmente, de constru??o dos conceitos de circunfer?ncia e elipse por alunos de 7? e 8? s?rie. Desenvolvemos um estudo te?rico-pr?tico, baseado na modelagem matem?tica e nas Geometrias Urbana e Isoperim?trica, a fim de oportunizar aos alunos construir o seu entendimento sobre circunfer?ncia e elipse. A an?lise dessa constru??o foi realizada com base na Teoria da Equilibra??o de Jean Piaget. Foi enfatizado o uso da intui??o que estes estudantes j? tinham acumulado em situa??es cotidianas. Eles foram encorajados a levantar hip?teses, testar, discutir com os colegas e tirar suas conclus?es. No entanto, o uso das Geometrias Urbana e Isoperim?trica implica que os gr?ficos das circunfer?ncia e elipse tomem formas diferentes. A compara??o dessas formas ?s produzidas na Geometria Euclidiana foi usada para consolidar o entendimento desses conceitos, desde que s?o id?nticos, independente das m?tricas. A interven??o foi efetivada mediante o uso de uma s?rie de atividades cumpridas em pequenos grupos. Ao final do estudo percebemos que os 53 alunos da 7? e 55 da 8? s?rie, participantes do mesmo, foram capazes de obter um melhor entendimento dos conceitos de circunfer?ncia e elipse

Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-09-14T12:46:38Z No. of bitstreams: 1 TeseCMNO.pdf: 7498079 bytes, checksum: f4a2b7e655a7e6fb0d19d9ed7a9144b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-15T13:59:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseCMNO.pdf: 7498079 bytes, checksum: f4a2b7e655a7e6fb0d19d9ed7a9144b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-15T13:59:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseCMNO.pdf: 7498079 bytes, checksum: f4a2b7e655a7e6fb0d19d9ed7a9144b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-15T13:59:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseCMNO.pdf: 7498079 bytes, checksum: f4a2b7e655a7e6fb0d19d9ed7a9144b1 (MD5) Previous issue date: 2016-01-19 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Nocturnal heat island formation is a prominent phenomenon in research of urban planning and thermal comfort. This phenomenon is the result of the influence of urbanization characteristics, which alter the energy balance of the cities, and is characterized by an increase in air temperature, from the periphery to the center of cities. The heat island has as a major cause, the urban geometry. In this context, the model proposed by Oke, in 1981, became a reference in the area because of its importance in analytical studies of relation between urban geometry and the formation of heat islands. This research aims to determine the role of urban geometry in the formation of nocturnal heat islands, from the adaptation of a simplified model for a computational simulation tool GIS (Geographic Information System). The methodological procedures have steps: study of theoretical and numerical base, developing a calculation algorithm and its incorporation into the GIS platform, data monitoring for calibration (validation) and simulation. The measured data for the tool validation demonstrated an increasing trend of heat island with increasing H/W ratio (height/width) canyon, but there are different behavior for different ranges of roughness length (Z0). The developed tool, THIS (Tool for Heat Island Simulation), was used in simulation of different scenarios, which showed that urban canyons of greater roughness result in heat island values twice lower compared to the canyons of lower roughness, for the same H/W ratio. The development of THIS tool expands the possibilities of simulations to forecast heat islands to different climatic conditions and suggests further discussion on the influence of different urban geometry settings in the formation of heat island. / A formação de ilha de calor noturna é um fenômeno de destaque em pesquisas de planejamento urbano e conforto térmico. Esse fenômeno é resultado da influência das características da urbanização, que alteram o balanço energético das cidades, e caracteriza-se pelo aumento da temperatura do ar, da periferia para o centro das cidades. A ilha de calor tem como uma das principais causas, a geometria urbana. Nesse contexto, o modelo proposto por Oke, em 1981, se tornou referência na área por sua importância em estudos de análise de relação entre a geometria urbana e a formação de ilhas de calor. Esta pesquisa tem como objetivo verificar o papel da geometria urbana na formação de ilhas de calor noturna, a partir da adaptação de um modelo simplificado para uma ferramenta de simulação computacional SIG (Sistema de Informação Geográfica). Os procedimentos metodológicos contam com as etapas de: estudo da base teórico-numérica, desenvolvimento de um algoritmo de cálculo e sua incorporação à plataforma SIG, monitoramento de dados para calibração (validação) e simulação. Os dados medidos para a validação da ferramenta demonstraram uma tendência crescente da ilha de calor com o aumento da relação H/W (altura/largura) do cânion, mas há comportamentos distintos para diferentes faixas de comprimento de rugosidade (Z0). A ferramenta desenvolvida, THIS (Tool for Heat Island Simulation), foi utilizada em simulação de diferentes cenários, que demonstrou que cânions urbanos de maior rugosidade resultam em valores de ilha de calor duas vezes menor em relação aos cânions de menor rugosidade, para um mesmo valor de relação H/W. O desenvolvimento da ferramenta THIS amplia as possibilidades de simulações para previsão de ilhas de calor para diferentes condições climáticas e sugere uma discussão mais aprofundada sobre a influência de diferentes configurações de geometria urbana na formação de ilhas de calor.

A evolução da forma urbana adequada ao seu contexto climático é determinante para a qualidade ambiental dos espaços abertos. Porém, em diversas cidades o crescimento urbano acelerado ocorre quase sem nenhum controle ou planejamento. Esse descontrole é apontado como causa de prejuízos ao ambiente natural e construído, entre eles, o desconforto térmico nos espaços abertos. No Brasil, o Plano Diretor é o instrumento dos governos municipais que regula o desenho urbano; no entanto, nota-se um distanciamento entre os aspectos ambientais e a formulação dos planos e leis municipais. A cidade de Umuarama, no noroeste do Paraná, tem assistido a um intenso crescimento urbano, porém, ainda há na cidade uma flexibilidade para a gestão da forma urbana. Atualmente, está em fase de aprovação o novo Plano Diretor Municipal, que propõe a ampliação da área urbana onde é permitida a verticalização, e o Plano Municipal de Arborização Urbana, que busca promover o controle e o aumento da arborização urbana. Face ao proposto pelos planos, essa pesquisa tem como objetivo principal verificar as tendências de estresse térmico no nível do pedestre em futuros cenários de cânions urbanos na área central de Umuarama. O cânion urbano, referente ao espaço conformado pela via e edifícios adjacentes, foi adotado como objeto de estudo por se constituir na menor unidade microclimática urbana e no principal espaço aberto de uso público. A metodologia aplicada se baseia em levantamento de dados em campo; simulação de diferentes cenários de configuração urbana através de modelagem microclimática com o programa ENVI-met, para situação de verão e inverno; e aplicação do índice de conforto térmico Temperatura Fisiológica Equivalente - PET. Os resultados demonstraram que diferentes combinações dos parâmetros da forma urbana, especificamente, da geometria do cânion urbano e arborização presente no seu interior, resultam em tendências diversas de estresse térmico para o pedestre. Os maiores níveis de estresse térmico no nível do pedestre foram observados no período diurno, em situação de verão; esses níveis tendem a ser menores com o aumento da relação H/W e da arborização no interior dos cânions urbanos. Além disso, verificou-se menor amplitude térmica em cânions com maior cobertura verde. Em cânions urbanos com orientação N-S, o aumento da cobertura verde no interior do cânion urbano foi mais importante para a redução do índice PET do que em cânions com orientação L-O; por outro lado, nesses cânions com orientação L-O, o aumento da relação H/W foi mais representativo para minimizar o PET. A compreensão do comportamento do PET nos diversos cenários demonstrou que novas configurações da forma urbana são compatíveis com a qualidade ambiental dos espaços abertos desde que aplicadas estratégias do desenho urbano climaticamente orientado. Ao final, com base nos resultados, foram traçadas recomendações relacionadas à geometria e cobertura verde das vias urbanas a favor do conforto térmico dos usuários desses espaços. / The appropriate evolution of urban form for your climate context is determinant to open spaces environmental quality. However, it is observed that in several cities the accelerated urban growth occurs almost without any control or planning. This lack of control is pointed as the cause of damage to the built and natural environment, including the thermal discomfort in open spaces. In Brazil, the Master Plan is the instrument of the municipal governments that regulates the urban design; however, there is a gap between environmental aspects and the formulation of plans and municipal laws. The city of Umuarama in the Northwest of Paraná, has seen an intense urban growth, however, there is still a flexibility to the management of urban form. Actually, the new municipal Master Plan is in the aproval phase, it proposes the expansion of the urban area where verticalization is permitted, and the municipal urban afforestation plan, that seeks to promote and control the increase of urban afforestation. In view of proposed plans, this research has as main objective to verify the trends of thermal stress in the pedestrian\'s level in future scenarios of urban canyons in the central area of Umuarama. The urban canyon, referring to the space formed by the via and adjacent buildings, was adopted as object of study because it is the smallest unit microclimatic and the main urban open space for public use. The methodology applied is based on in loco data collection; simulation of different scenarios of urban setting through microclimatic modeling with the ENVI-met program, for summer and winter condition; and application of thermal comfort index Physiological Equivalent Temperature - PET. The results showed that different combinations of the urban form parameters, specifically, the urban canyon geometry and afforestation present in your interior, result in various trends of thermal stress to the pedestrian. The highest levels of thermal stress in the pedestrian level were observed during the day, in summer; these levels trend to be smaller with increasing H/W ratio and afforestation in urban canyons. In addition, there has been less thermal amplitude in canyons with more green coverage. In urban canyons with N-S orientation, increasing the green coverage inside the urban canyon was more important for the reduction of the PET index than in the canyons with L-O orientation; on the other hand, in those canyons with L-O orientation, increasing the H/W ratio was more representative to minimize the PET. Understanding PET behavior in different scenarios demonstrated that new urban form settings are compatible with the open spaces environmental quality since applied urban design strategies climatically guided. In the end, based on the results, were delineated recommendations related urban streets geometry and green coverage in favour of thermal comfort of the users of these spaces.

Submitted by SBI Biblioteca Digital (sbi.bibliotecadigital@puc-campinas.edu.br) on 2017-03-23T13:25:54Z No. of bitstreams: 1 L?GIA PARREIRA MUNIZ G?AL.pdf: 5270981 bytes, checksum: 96b0646b01e474b8307ad43548bce884 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T13:25:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 L?GIA PARREIRA MUNIZ G?AL.pdf: 5270981 bytes, checksum: 96b0646b01e474b8307ad43548bce884 (MD5) Previous issue date: 2017-02-07 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / The formation of cities has shaped the urban street canyons, defined by the street and the buildings that extend along its sides. The land use and occupation are agents that modify the climate, however this is rarely considered in the urban planning of cities. Aspects like height and width ratio, sky view factor, albedo of the surface materials and the presence of vegetation in the canyon have been widely studied in association with the local climatic behavior. Understanding the influence of these parameters on the microclimate of urban street canyons is indispensable to achieve sustainability between urban occupation and thermal comfort. Therefore, the objective of this thesis is to investigate the interference of land use and occupation legislation and urban geometry in the microclimate of an urban street canyon in Campinas/ SP. The methodology used involves the climatic monitoring of the study area in Cambu? (neighborhood), the urban and climatic characterization of three points with different land use and occupation configurations and the selection of the canyon used for simulation scenarios. These scenarios involve two main aspects: the local urban legislation and the canyon geometry (height width ratio - H/W and length height ratio - L/H). The simulations were performed using the microclimatic simulation model ENVI-met 4.0 preview. Scenarios in agreement with the local legislation showed that, in winter, only 25% of day perceived discomfort to heat. In the other hand, in the summer period, a comfortable feeling was perceived in only 25% of the day, providing discomfort to the heat for the rest of the day. In the scenarios varying the urban geometry it was verified that, for scenarios with the same H/W ratio, the PET (Physiological Equivalent Temperature) value did not suffer significant alteration. However, when the L/H ratio was fixed and the H/W ratio varied, we noted that deeper canyons led to lower PET peaks. The scenario A, for example, with a lower H/W ratio (0.5) and lower L/H (3) ratio, showed PET peak 7.3?C higher than the scenario I with a higher H/W ratio (2.0) and higher L/H ratio (7). The results showed that there is a strong correlation between the H/W ratio and the thermal comfort of the urban street canyons: deeper canyons yield lower PET values. Moreover, it was verified that the climatic conditions of the canyon are independent of their length (L/H ratio) and that canyons oriented in the prevailing wind direction (SE) reached lower PET values. Finally, it was evidenced that shading and wind speed are fundamental in determining comfort in urban street canyons. / A forma??o das cidades tem configurado os chamados c?nions urbanos, definidos pela interface composta pela via e as edifica??es que se estendem em suas laterais. O uso e ocupa??o do solo s?o agentes modificadores do clima e, no entanto, este ?ltimo tem sido pouco levado em considera??o no planejamento urbano dos munic?pios. Entretanto, aspectos como a rela??o altura e largura do c?nion, o fator de vis?o do c?u, o albedo dos materiais de superf?cie e a presen?a de vegeta??o no c?nion t?m sido amplamente estudados em associa??o com o comportamento clim?tico local. Neste contexto, entender a influ?ncia desses par?metros no microclima de c?nions urbanos ? de fundamental import?ncia para se atingir a sustentabilidade entre ocupa??o urbana e conforto t?rmico. Em vista disso, o objetivo deste trabalho ? analisar a interfer?ncia da legisla??o de uso e ocupa??o do solo e da geometria urbana no microclima de um c?nion urbano da cidade de Campinas/ SP. Para isso foi utilizada uma metodologia que envolve o monitoramento clim?tico do recorte de estudo selecionado no bairro Cambu?, a caracteriza??o urbana e clim?tica de tr?s pontos com diferentes configura??es de uso e ocupa??o do solo e a escolha do c?nion de interesse para simula??o de cen?rios que envolvem dois aspectos principais: a legisla??o urban?stica local e a geometria do c?nion (rela??o altura largura ? H/W e rela??o comprimento altura ? L/H). As simula??es foram realizadas com o modelo de simula??o microclim?tica ENVI-met 4.0 preview. Nos cen?rios respeitando a legisla??o o desconforto para o calor foi observado em apenas 25% do dia no per?odo de inverno; j? no per?odo de ver?o a sensa??o de conforto foi obtida em apenas 25% do dia, sendo observado desconforto para o calor no restante do dia. Nos cen?rios variando a geometria urbana verificou-se que, para cen?rios de mesma rela??o H/W, o valor do PET (Physiological Equivalent Temperature) n?o sofreu altera??o significativa. J? quando se fixou a rela??o L/H e variou-se a rela??o H/W, ficou claro que c?nions mais profundos levaram a picos de PET mais baixos. O cen?rio A, por exemplo, de menor rela??o H/W (0,5) e menor rela??o L/H (3), apresentou pico de PET 7,3?C mais alto que o cen?rio I, de maior rela??o H/W (2,0) e maior rela??o L/H (7). Os resultados mostraram que existe forte correla??o entre a rela??o H/W e o conforto t?rmico dos c?nions urbanos: quanto mais profundo, menores os valores de pico do ?ndice PET. Al?m disso, verificou-se que c?nions orientados na dire??o predominante dos ventos alcan?aram valores de PET mais baixos. Por fim, foi evidenciado que o sombreamento da superf?cie e a intensidade da velocidade do vento s?o fundamentais na determina??o do conforto t?rmico em c?nions urbanos.

A evolução da forma urbana adequada ao seu contexto climático é determinante para a qualidade ambiental dos espaços abertos. Porém, em diversas cidades o crescimento urbano acelerado ocorre quase sem nenhum controle ou planejamento. Esse descontrole é apontado como causa de prejuízos ao ambiente natural e construído, entre eles, o desconforto térmico nos espaços abertos. No Brasil, o Plano Diretor é o instrumento dos governos municipais que regula o desenho urbano; no entanto, nota-se um distanciamento entre os aspectos ambientais e a formulação dos planos e leis municipais. A cidade de Umuarama, no noroeste do Paraná, tem assistido a um intenso crescimento urbano, porém, ainda há na cidade uma flexibilidade para a gestão da forma urbana. Atualmente, está em fase de aprovação o novo Plano Diretor Municipal, que propõe a ampliação da área urbana onde é permitida a verticalização, e o Plano Municipal de Arborização Urbana, que busca promover o controle e o aumento da arborização urbana. Face ao proposto pelos planos, essa pesquisa tem como objetivo principal verificar as tendências de estresse térmico no nível do pedestre em futuros cenários de cânions urbanos na área central de Umuarama. O cânion urbano, referente ao espaço conformado pela via e edifícios adjacentes, foi adotado como objeto de estudo por se constituir na menor unidade microclimática urbana e no principal espaço aberto de uso público. A metodologia aplicada se baseia em levantamento de dados em campo; simulação de diferentes cenários de configuração urbana através de modelagem microclimática com o programa ENVI-met, para situação de verão e inverno; e aplicação do índice de conforto térmico Temperatura Fisiológica Equivalente - PET. Os resultados demonstraram que diferentes combinações dos parâmetros da forma urbana, especificamente, da geometria do cânion urbano e arborização presente no seu interior, resultam em tendências diversas de estresse térmico para o pedestre. Os maiores níveis de estresse térmico no nível do pedestre foram observados no período diurno, em situação de verão; esses níveis tendem a ser menores com o aumento da relação H/W e da arborização no interior dos cânions urbanos. Além disso, verificou-se menor amplitude térmica em cânions com maior cobertura verde. Em cânions urbanos com orientação N-S, o aumento da cobertura verde no interior do cânion urbano foi mais importante para a redução do índice PET do que em cânions com orientação L-O; por outro lado, nesses cânions com orientação L-O, o aumento da relação H/W foi mais representativo para minimizar o PET. A compreensão do comportamento do PET nos diversos cenários demonstrou que novas configurações da forma urbana são compatíveis com a qualidade ambiental dos espaços abertos desde que aplicadas estratégias do desenho urbano climaticamente orientado. Ao final, com base nos resultados, foram traçadas recomendações relacionadas à geometria e cobertura verde das vias urbanas a favor do conforto térmico dos usuários desses espaços. / The appropriate evolution of urban form for your climate context is determinant to open spaces environmental quality. However, it is observed that in several cities the accelerated urban growth occurs almost without any control or planning. This lack of control is pointed as the cause of damage to the built and natural environment, including the thermal discomfort in open spaces. In Brazil, the Master Plan is the instrument of the municipal governments that regulates the urban design; however, there is a gap between environmental aspects and the formulation of plans and municipal laws. The city of Umuarama in the Northwest of Paraná, has seen an intense urban growth, however, there is still a flexibility to the management of urban form. Actually, the new municipal Master Plan is in the aproval phase, it proposes the expansion of the urban area where verticalization is permitted, and the municipal urban afforestation plan, that seeks to promote and control the increase of urban afforestation. In view of proposed plans, this research has as main objective to verify the trends of thermal stress in the pedestrian\'s level in future scenarios of urban canyons in the central area of Umuarama. The urban canyon, referring to the space formed by the via and adjacent buildings, was adopted as object of study because it is the smallest unit microclimatic and the main urban open space for public use. The methodology applied is based on in loco data collection; simulation of different scenarios of urban setting through microclimatic modeling with the ENVI-met program, for summer and winter condition; and application of thermal comfort index Physiological Equivalent Temperature - PET. The results showed that different combinations of the urban form parameters, specifically, the urban canyon geometry and afforestation present in your interior, result in various trends of thermal stress to the pedestrian. The highest levels of thermal stress in the pedestrian level were observed during the day, in summer; these levels trend to be smaller with increasing H/W ratio and afforestation in urban canyons. In addition, there has been less thermal amplitude in canyons with more green coverage. In urban canyons with N-S orientation, increasing the green coverage inside the urban canyon was more important for the reduction of the PET index than in the canyons with L-O orientation; on the other hand, in those canyons with L-O orientation, increasing the H/W ratio was more representative to minimize the PET. Understanding PET behavior in different scenarios demonstrated that new urban form settings are compatible with the open spaces environmental quality since applied urban design strategies climatically guided. In the end, based on the results, were delineated recommendations related urban streets geometry and green coverage in favour of thermal comfort of the users of these spaces.