The architectural design becomes a challenge when considering the climate variables. Some of them act directly on users thermal comfort, such as temperature, humidity wind speed and solar radiation. Knowing that different regions may have different climatic conditions and that architecture should be designed according to the climate characteristics, the use of a standard architectural design for the whole country seems an inappropriate choice, particularly in the Brazilian context. The direct incidence of sunlight through windows can cause visual discomfort resulting from blurring, and/or thermal discomfort in warm climates. On the other hand, excessively shaded openings may produce dark spaces, increasing electricity consumption for lighting. Especially in classrooms, visual and/or thermal discomfort may interfere in the learning process and affecting students performance. The Standard Design of the Technical School of MEC - SDTS-MEC is part of Brazil professionalization program and is designed to be deployed throughout the Brazilian territory. This paper evaluates the shading and natural ventilation performance of the teaching/administrative block of SDTS-MEC building, which concentrates the most occupied environments, the classrooms. A characterization the object of study and parametric analysis of shading and natural ventilation were carried on. For the shading analysis, six different locations and eight guidelines were considered. For the analysis of natural ventilation, eight models were considered, each under a different wind incidence. The analysis of the shading devices showed that 15% are appropriate, 9% excessive and 76% insufficient. The results of natural ventilation analysis showed that among eight simulated wind incidences, two of them (with 45° incidence) displayed a higher pressure differential between opposite facades of the teaching/administrative block. These facades contain most apertures, representing greater potential for air movement inside the classrooms. It was observed that the PET-MEC requires adjustments to be deployed. The adjustment simple in sun protection angle of the brizes, and the choice of the most appropriate guidance in relation to solar radiation and prevailing winds, can improve the thermal performance of the project. Finally, a framework containing a set of recommendations for the implantation of the project considering the sunlight and natural ventilation performance were presented. / A concepção de projetos arquitetônicos torna-se um desafio diante das variáveis climáticas encontradas. Dentre essas estão as que atuam diretamente no conforto térmico dos usuários: a temperatura, umidade e velocidade do ar, e a radiação solar. Sabendo que cada lugar apresenta diferentes condições climáticas e que a arquitetura deve ser projetada de acordo com o clima, o uso de projetos padrão parece uma escolha inadequada para as regiões com climas diferentes, como no caso do Brasil. A incidência direta de raios solares, por meio das janelas, pode causar desconforto visual resultante do ofuscamento, ou desconforto térmico nos climas quentes. Por outro lado, aberturas excessivamente sombreadas podem gerar a necessidade do consumo de energia elétrica com iluminação artificial. Especialmente em escolas, o desconforto visual ou térmico nas salas de aula pode interferir no aprendizado e no desempenho das atividades escolares de alunos e professores. O Projeto Padrão de Escola Técnica do MEC – PPET-MEC é parte do Programa Brasil Profissionalizado e foi desenvolvido para ser implantado em todo o território brasileiro. Este trabalho avalia o desempenho quanto à insolação e à ventilação natural do bloco pedagógico/administrativo do PPET-MEC, onde se concentra a maior parte dos ambientes de permanência prolongada, as salas de aula. O método adotado baseia-se em análises paramétricas do sombreamento e da ventilação natural no PPET-MEC. Para a análise da insolação foram consideradas seis localidades distintas do Brasil, e oito orientações relativas à insolação. Para a análise da ventilação natural foram simulados oito modelos tridimensionais, cada um sob uma incidência de vento diferente. Os resultados da análise de insolação mostraram que as proteções solares analisadas são 15% adequadas, 9% excessivas e 76% insuficientes. Os resultados da análise de ventilação natural mostraram que das oito incidências de vento simuladas, duas incidindo a 45° apresentaram maior diferença de pressão entre as fachadas opostas do bloco pedagógico/administrativo nas quais está localizada a maior parte das aberturas, o que representa maior potencial para a movimentação do ar no interior das salas de aula. Observou-se que o PPET-MEC requer adaptações para ser implantado. O simples ajuste no ângulo de proteção solar dos brizes, e a escolha das orientações mais adequadas em relação à insolação e aos ventos dominantes, pode melhorar o desempenho térmico do projeto. Por fim foi elaborado um quadro de recomendações para a implantação do projeto quanto à insolação e à ventilação natural.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-02 / Financiadora de Estudos e Projetos / This work aims to investigate the influence of solar chimneys in the natural ventilation in buildings located in Brazil. Considering that Brazil is a tropical country and has a great potential for the harnessing of solar radiation, it is intended to verify the hypothesis that the use of this device may increase air movement in indoor spaces contributing to promote thermal comfort for users of these environments. The methodology used to verify this hypothesis was based on comparing the performance of two construction systems: a conventional chimney and a solar chimney. The two models have the same height and dimensions for the air inlet and outlet. This comparison was performed by computer simulations using EnergyPlus software, for eight Brazilian cities located in each one of the bioclimatic zones of Brazil, during winter and summer. The investigated device showed satisfactory performance, increasing natural ventilation during the day in all cities simulated, even in winter, when natural ventilation may not be desired in some climates. The data were presented to facilitate the understanding of professionals in the Construction Industry in general, contributing to establish a theoretical framework on the subject, and projective guidelines for more efficient buildings from the standpoint of energy. It is also intended to contribute to the potential of this device is investigated in several Brazilian regions, always trying to adapt the buildings to the climate of where it will be built. / Este trabalho tem como finalidade investigar a influência que o uso de chaminés solares possuem na ventilação natural em edifícios localizados no Brasil. Tendo em vista que o Brasil é um pais tropical e possui um grande potencial para aproveitamento da Radiação Solar, pretende-se verificar a hipótese de que a utilização deste dispositivo pode incrementar a ação dos ventos em espaços internos de modo a contribuir na promoção do conforto para os usuários destes ambientes. A metodologia utilizada para verificar esta hipótese foi baseada na comparação entre o desempenho de dois sistemas construtivos: um dotado de chaminé convencional e outro com chaminé solar, sendo os dois modelos com a mesma altura e dimensões para aberturas de entrada e saída do ar. Esta comparação foi realizada a partir de simulações computacionais utilizando o software EnergyPlus, para 8 cidades brasileiras, representativas de cada uma das zonas bioclimáticas do pais, nos períodos de inverno e verão. O dispositivo investigado apresentou desempenho satisfatório, aumentando a ventilação natural no período diurno em todas as cidades simuladas, inclusive no período de inverno, quando a ventilação natural pode não ser desejável em alguns climas. Os dados foram apresentados de forma a facilitar o entendimento dos profissionais da Construção Civil em geral, visando contribuir para estabelecer um referencial teórico sobre o assunto, alem de diretrizes projetuais para edifícios mais eficientes do ponto de vista energético. Pretende-se também contribuir para que o potencial deste dispositivo seja investigado nas mais diversas regiões brasileiras, buscando adaptar sempre as edificações ao clima do sitio onde serão construídas.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 1935586 bytes, checksum: 62cd9bb9cf4c0e520baea83d41493e71 (MD5) Previous issue date: 2005-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work has evaluated the quality of indoor air, from both biological and physicochemical points of view, in the Complexo de Doenças Infectocontagiosas Dr. Clementino Fraga , João Pessoa - Paraíba, using the Square Sampling technique, the air-exposing method by impactation with a linear accelerator, and a series of temperature, air humidity and speed and direction of internal and external winds data, collected in loco, and whose results, once compared with the indicators recommended by the Agência Nacional de Vigilância Sanitária ANVISA (Portuguese for Sanitary Vigilance National Agency), have shown unacceptable levels of air contamination Indoor air quality; Hospital infection; hospital architecture; natural ventilation. / Este trabalho avaliou a qualidade do ar interior, do ponto de vista biológico e físico-químico do edifício hospitalar Complexo de Doenças Infectocontagiosas Dr Clementino Fraga , localizado em João Pessoa Paraíba, utilizando-se da técnica Square Sampling , do método de amostragem de ar por impactação com acelerador linear e com séries de dados de temperatura, umidade do ar, velocidades e direção dos ventos interno e externo à edificação, coletados in loco, cujos resultados, comparados com os indicadores recomendados pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária ANVISA, apresentaram níveis inaceitáveis de contaminação do ar Qualidade do ar interior; Infecção hospitalar; arquitetura hospitalar; ventilação natural.

Made available in DSpace on 2014-12-17T13:57:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeonardoJBFC_DISSERT.pdf: 4968156 bytes, checksum: 1552078bbabf9200e90e9a2e93780139 (MD5) Previous issue date: 2010-02-11 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Natural ventilation is an efficient bioclimatic strategy, one that provides thermal comfort, healthful and cooling to the edification. However, the disregard for quality environment, the uncertainties involved in the phenomenon and the popularization of artificial climate systems are held as an excuse for those who neglect the benefits of passive cooling. The unfamiliarity with the concept may be lessened if ventilation is observed in every step of the project, especially in the initial phase in which decisions bear a great impact in the construction process. The tools available in order to quantify the impact of projected decisions consist basically of the renovation rate calculations or computer simulations of fluids, commonly dubbed CFD, which stands for Computational Fluid Dynamics , both somewhat apart from the project s execution and unable to adapt for use in parametric studies. Thus, we chose to verify, through computer simulation, the representativeness of the results with a method of simplified air reconditioning rate calculation, as well as making it more compatible with the questions relevant to the first phases of the project s process. The case object consists of a model resulting from the recommendations of the C?digo de Obras de Natal/ RN, customized according to the NBR 15220. The study has shown the complexity in aggregating a CFD tool to the process and the need for a method capable of generating data at the compatible rate to the flow of ideas and are discarded during the project s development. At the end of our study, we discuss the necessary concessions for the realization of simulations, the applicability and the limitations of both the tools used and the method adopted, as well as the representativeness of the results obtained / A ventila??o natural ? uma estrat?gia bioclim?tica eficaz na promo??o do conforto t?rmico, da salubridade e no arrefecimento da massa edificada. Contudo, a despreocupa??o com a qualidade ambiental, as incertezas envolvidas no fen?meno e a populariza??o dos sistemas artificiais de climatiza??o costumam servir de argumento para os que negligenciam os benef?cios do condicionamento passivo. As incertezas podem ser reduzidas quando a ventila??o ? contemplada em todas as etapas de processo projetual, principalmente nas fases iniciais, na qual as decis?es t?m grande impacto no desempenho da edifica??o. As ferramentas dispon?veis para quantificar o impacto das decis?es projetuais consistem basicamente no c?lculo da taxa de renova??o ou na simula??o computacional de fluidos, comumente denominada CFD, sigla em ingl?s para din?mica computacional de fluidos , ambas com algum distanciamento da pr?tica do projeto e carentes de adapta??o para que possam ser utilizadas em estudos param?tricos. Assim, optou-se por verificar, atrav?s da simula??o computacional, a representatividade dos resultados obtidos com o m?todo de c?lculo simplificado da taxa de renova??o do ar, bem como torn?-lo mais compat?vel com as quest?es pertinentes ?s primeiras fases do processo projetual. O objeto de estudo consiste em um modelo resultante das recomenda??es do C?digo de Obras de Natal/ RN, cujas aberturas foram dimensionadas de acordo com a NBR 15220. A pesquisa mostrou a complexidade em agregar uma ferramenta CFD ao processo e a necessidade de um m?todo capaz de gerar dados na mesma velocidade com que as id?ias surgem e s?o descartadas durante o desenvolvimento do projeto. Ao final discute-se as concess?es necess?rias para a realiza??o das simula??es, a aplicabilidade e as limita??es tanto das ferramentas utilizadas quanto do m?todo adotado e a representatividade dos resultados obtidos

Made available in DSpace on 2014-12-17T13:57:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlaVAA_DISSERT.pdf: 2142966 bytes, checksum: f27e228632d91fbeefdb35962decdcfa (MD5) Previous issue date: 2011-03-01 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The building envelope is the principal mean of interaction between indoors and environment, with direct influence on thermal and energy performance of the building. By intervening in the envelope, with the proposal of specific architectural elements, it is possible to promote the use of passive strategies of conditioning, such as natural ventilation. The cross ventilation is recommended by the NBR 15220-3 as the bioclimatic main strategy for the hot and humid climate of Natal/RN, offering among other benefits, the thermal comfort of occupants. The analysis tools of natural ventilation, on the other hand, cover a variety of techniques, from the simplified calculation methods to computer fluid dynamics, whose limitations are discussed in several papers, but without detailing the problems encountered. In this sense, the present study aims to evaluate the potential of wind catchers, envelope elements used to increase natural ventilation in the building, through CFD simplified simulation. Moreover, it seeks to quantify the limitations encountered during the analysis. For this, the procedure adopted to evaluate the elements implementation and efficiency was the CFD simulation, abbreviation for Computer Fluid Dynamics, with the software DesignBuilder CFD. It was defined a base case, where wind catchers were added with various settings, to compare them with each other and appreciate the differences in flows and air speeds encountered. Initially there has been done sensitivity tests for familiarization with the software and observe simulation patterns, mapping the settings used and simulation time for each case simulated. The results show the limitations encountered during the simulation process, as well as an overview of the efficiency and potential of wind catchers, with the increase of ventilation with the use of catchers, differences in air flow patterns and significant increase in air speeds indoors, besides changes found due to different element geometries. It is considered that the software used can help designers during preliminary analysis in the early stages of design / A envolt?ria da edifica??o consiste no principal meio de intera??o entre ambiente e exterior, com influ?ncia direta no desempenho t?rmico e energ?tico do edif?cio. Atrav?s da interven??o na envolt?ria, com a proposi??o de elementos arquitet?nicos espec?ficos, ? poss?vel promover o uso de estrat?gias passivas de condicionamento, a exemplo da ventila??o natural. A ventila??o cruzada ? recomendada pela NBR 15220-3 como principal estrat?gia bioclim?tica para o clima quente e ?mido de Natal/RN, oferecendo dentre outros benef?cios, o conforto t?rmico dos ocupantes. As ferramentas de an?lise da ventila??o natural, por sua vez, abrangem diversas t?cnicas, desde m?todos de c?lculos simplificados a simula??es computacionais de fluidos, cujas limita??es s?o discutidas em diversos trabalhos, por?m sem detalhamento dos problemas encontrados. Neste sentido, o presente trabalho tem objetivo de avaliar o potencial dos captadores de vento, elementos de envolt?ria aplicados para incremento da ventila??o natural na edifica??o, atrav?s de simula??o simplificada em CFD. Al?m disto, busca quantificar as limita??es encontradas durante as an?lises. Para tanto, o procedimento adotado para avaliar a aplica??o e efici?ncia dos elementos foi a simula??o computacional em CFD, sigla em ingl?s para Computer Fluid Dynamics, no software DesignBuilder CFD. Foi definido um caso base, onde se acrescentaram captadores de vento com diversas configura??es, para compar?-los entre si e avaliar as diferen?as no fluxo e velocidades do ar encontradas. Inicialmente deu-se prosseguimento a testes de sensibilidade para familiariza??o com o software e observar padr?es de simula??o, com mapeamento das configura??es utilizadas e tempo de simula??o de cada caso simulado. Os resultados mostram as limita??es encontradas durante o processo de simula??o, assim como um panorama da efici?ncia e do potencial dos captadores de vento, com o incremento da ventila??o com a utiliza??o dos captadores, diferen?as nos padr?es de fluxo de ar e aumento consider?vel das velocidades do ar no interior do ambiente, al?m de altera??es encontradas em fun??o das diferentes geometrias do elemento. Considera-se que o software utilizado pode auxiliar projetistas durante an?lises preliminares em fases iniciais do projeto

Nos últimos anos, devido à crescente preocupação com a sustentabilidade, foram despendidos mundialmente grandes esforços para a redução do consumo de energia pelos sistemas prediais. Em países tropicais como o Brasil, a ventilação natural é uma maneira efetiva e econômica para melhorar o conforto térmico dentro de habitações. Ela contribui para diminuir o uso do condicionamento de ar e renovar o ar da edificação, ajudando a reduzir as chances de se ter a Síndrome do Edifício Doente (Sick Building Syndrome SBS) e melhorando a qualidade do ar interno (Indoor Air Quality IAQ). Para tirar proveito destas vantagens da ventilação natural, o comportamento do fluxo de ar dentro da edificação deve ser analisado considerando o clima local. Existem diversos códigos computacionais baseados na Dinâmica de Fluidos Computacional (Computational Fluid Dynamics CFD) que podem ser utilizados para esta finalidade, no entanto, o CFD é um campo que requer conhecimentos altamente especializados e experiência prática para se obter bons resultados e este conhecimento geralmente está além da formação da maioria dos engenheiros e arquitetos. Com base nas dificuldades listadas e na necessidade de complementar a formação de engenheiros e arquitetos nesta área do conhecimento, este trabalho está focado em dois objetivos: o primeiro é implementar um simulador numérico computacional baseado no algoritmo Solution Algorithm for Transient Fluid Flows SOLA e as condições de contorno necessárias para a simulação da ventilação, sendo que a validação do simulador foi realizada por comparação com resultados numéricos e experimentais existentes na literatura. O segundo objetivo é propor uma ferramenta prática para a análise da ventilação natural na fase de projeto, com uma abordagem baseada na teoria de sistemas nebulosos, para identificar as melhores configurações de aberturas para um dado leiaute. Para isto, adotou-se a idéia utilizada por Givoni em seu estudo experimental: o espaço interno de uma sala é dividido em subdomínios onde a velocidade média do ar, sob diversas configurações de aberturas, é registrada. Como as velocidades médias refletem bem a eficácia da ventilação no subdomínio, elas formam a base para a definição espacial da função de pertinência para boa circulação de ar dentro da sala, considerando cada configuração de abertura. No entanto, ao invés de usar resultados experimentais, uma série de simulações computacionais baseadas em CFD, foram executadas para compor um banco de dados para avaliação das funções de pertinência. Por outro lado, temos o leiaute, que é produzido durante a concepção do projeto. Na medida em que o leiaute provê as informações para elaborar os requisitos do fluxo de ar, a função de pertinência relacionada ao fluxo de ar em cada subdomínio deve ser avaliada baseada no leiaute e nos requisitos do usuário. Acertando os requisitos providos pelo leiaute com a eficácia do fluxo de ar provido pela configuração de abertura, pode ser identificada a configuração que melhor se adapta ao leiaute. Nos casos analisados neste trabalho, o método mostrou-se promissor, indicando a configuração típica que melhor atende aos requisitos de projeto com uma boa conformidade com os resultados obtidos pela simulação da sala completa, incluindo a mobília. / In the last years, due to the concerns on sustainability, a great effort in energy saving of building systems is being carried out worldwide. In tropical countries such as Brazil, the natural ventilation is an effective and economical option to improve thermal comfort inside the dwellings, to avoid the use of costly HVAC systems, and to renew the indoor air, contributing to mitigate the Sick Building Syndrome (SBS) and to improve the Indoor Air Quality (IAQ). In order to take advantage of the natural ventilation, the behaviors of the airflow inside the buildings must be analyzed considering the local climate. There are many computer simulation codes based on Computational Fluid Dynamics (CFD) that may be adopted for this purpose, however, CFD is a field that requires highly specialized knowledge and experience to achieve good results and this expertise, which is needed to obtain reliable numerical results, is generally beyond the formation of the most part of architects and engineers. Owing to these difficulties and on the necessity to form engineers and architects in this area of knowledge, this work is focused in two main objectives: The first one is to implement a numeric computational simulation program based on Solution Algorithm for Transient Fluid Flows (SOLA) and the boundary conditions needed to simulate ventilation. The validation of the code is made by comparing the numerical results with results obtained using numerical or experimental methods published by other authors. The second objective is to propose a practical tool for the analysis of natural ventilation in the design of dwellings, with an approach based on the concepts of the Fuzzy Systems Theory to identify the best configurations of the openings for a given layout. For this, the idea used by Givonis experimental study is adopted: the inner space of a room is divided in sub-domains whose mean air velocities under different opening configurations are recorded. As the mean velocities reflect very well the effectiveness of the ventilation in the sub-domain, they form the basis for the definition of spatial distribution of the membership function for good air circulation inside the room concerning each opening configuration. However, instead of the experimental ones, a series of computer simulations were carried out to build a database for the assessment of the membership functions. On the other hand, we have the sketch of the layout, which is produced during the conceptual stage of design. As the layout provides the information about the requirements for the airflow, the membership function regarding the desirable air flow for each sub-domain might be assessed based on the layout and considering the user\'s requirements. By matching the requirements provided by the layout with the effectiveness of the airflow provided by the opening configurations, the opening configuration that best fits the layout can be identified. In the cases analyzed in this work, the method shows promising results. The typical configuration that best fits the design requirements with a good conformity with the results was obtained by full room simulation, including the furniture.

Neste trabalho avaliou-se o desempenho térmico de um ambiente padrão a partir do uso de parede trombe com diferentes configurações e tipologias de uso, por meio de comparação com um ambiente de mesmas dimensões dotado de janelas convencionais, para oito cidades brasileiras, pois o potencial de utilização desta forma de estratégia passiva ainda é pouco estudado no Brasil. A parede trombe consiste em uma \"estufa\" entre uma parede de alta inércia térmica com aberturas inferiores e superiores e uma superfície envidraçada por onde o ambiente mantém contato com o exterior. Este dispositivo é capaz de absorver energia proveniente da radiação solar aquecendo o ar nesta estufa e este ar aquecido pode ser direcionado para o interior ou exterior da edificação a depender da finalidade. Este ar pode ser usado para aquecer o ambiente ou resfriá-lo por meio da ventilação natural. A análise deste trabalho se deu a partir de uma série de simulações computacionais utilizando o software EnergyPlus, versão 7.0 de modo a quantificar e classificar o desempenho térmico de um ambiente padrão dotado deste componente, sob as diversas configurações construtivas. Tanto para aquecimento quanto para resfriamento dos ambientes. A partir destas simulações, elaborou-se um modelo matemático simplificado capaz de quantificar a temperatura do ar no interior dos ambientes em que sejam utilizadas as paredes trombe de modo a tornar possível a utilização deste dispositivo na composição de edificações na fase de projeto, estimando seu desempenho sem que haja necessidade de novas simulações computacionais. O uso das paredes trombe melhorou o conforto térmico dos usuários em edificações localizadas no Brasil, a depender do clima onde estão inseridas, promovendo ventilação natural e aquecimento solar passivo, mesmo quando comparado com o modelo convencional de aberturas. Por fim foi elaborado um aplicativo para sistema Android em dispositivos móveis, possibilitando aos profissionais de projeto identificar a melhor tipologia para a localidade onde se deseja inserir este sistema e prever seu desempenho, contribuindo para que o potencial deste dispositivo seja investigado nas mais diversas regiões brasileiras. / This research evaluated the thermal performance of a standard environment from the use of Trombe wall with different settings and types of use, by comparison with a setting of the same dimensions equipped with conventional windows for eight Brazilian cities, because the potential the utilization of this passive strategy is still little studied in Brazil. A Trombe wall consists of a \"greenhouse\" between a wall of high thermal inertia lower and upper vents and a glazed area where the environment keeps contact with the outside. This device is capable of absorbing energy from solar radiation heating the air this greenhouse and this heated air can be directed to the interior or exterior of the building depending on the purpose. This air can be used to heat the room or cool it by means of natural ventilation. The analysis of this work was made from a series of computer simulations using EnergyPlus software, version 7.0 in order to quantify and classify the thermal performance of a standard environment with this component, under the various construction settings. Both for heating and for cooling environments. From these simulations, we elaborated a simplified mathematical model able to measure the air temperature within the environments in which they are used Trombe walls in order to make use of this device in the composition of buildings in the design stage as possible, estimating its performance without the need for new computer simulations. The use of Trombe walls improved thermal comfort of users in buildings located in Brazil, depending on the climate where they are located , providing natural ventilation and passive solar heating, even when compared with the conventional model of openings. Finally an app for Android system for mobile devices was developed, enabling professionals to identify the best design type to the location where you want to enter this system and predict its performance, contributing to the potential of this device is investigated in several Brazilian regions.

Uma importante estratégia de projeto para melhorar o desempenho térmico das edificações em climas quentes e úmidos é a adoção conjunta da ventilação natural e de dispositivos de sombreamento. Contudo, quando a ventilação natural é ocasionada pela ação dos ventos nas edificações, as pressões do vento nas envoltórias da edificação são alteradas com a presença de elementos externos próximos que mudam as características do fluxo incidente. Deste modo, o presente trabalho tem como objetivo avaliar os impactos na ventilação natural, e nas temperaturas internas do ar e/ou no conforto térmico de uma habitação térrea em um clima quente e úmido, a partir do uso de diferentes dispositivos de sombreamento externos e muro. Para isso, foram realizadas simulações computacionais no programa EnergyPlus através do módulo AirflowNetwork. Foram realizados ensaios em túnel de vento de Camada Limite Atmosférica (CLA) para a obtenção dos coeficientes de pressão (Cps). Os resultados apontaram impactos específicos a cada elemento estudado, no entanto o fenômeno mais frequente nos casos com dispositivos de sombreamento foi a redução dos efeitos de sobrepressão e sucção. Quanto aos seus impactos nas renovações de ar, estes provocaram uma diminuição do fluxo de ar e, consequentemente, o aumento da temperatura no período predominantemente noturno. Entretanto, foi observado um maior impacto na atenuação das temperaturas internas nos períodos diurnos, que prevaleceu sobre o aumento nos períodos de ventilação. Destacou-se, dentre os dispositivos de sombreamento estudados, as proteções tipo veneziana por proporcionarem um melhor desempenho térmico. Já os muros, dentre todos os elementos estudados, foram os que tiveram maior impacto nos Cps. Tal fenômeno significou a diminuição da taxa de renovação de ar dentre 50 e 75%. O impacto mais sobressalente nas temperaturas internas nestes casos foi o aumento destas no período noturno, limitando o potencial da ventilação natural para a remoção de calor da edificação / An important design strategy for improving the thermal performance of buildings in hot and humid climates is the adoption of natural ventilation strategies and shading devices combined. However, when natural ventilation is wind-driven, the wind pressures on the building envelope are altered by the presence of nearby external elements that change the incident flows characteristics. Thus, the present work aims to evaluate the impacts on natural ventilation, and the internal air temperatures and/or the thermal comfort of a single ground floor low-cost house in a hot and humid climate, considering the use of different external shading devices and walls. For such, computational simulations were performed in the EnergyPlus program using the AirflowNetwork module. Atmospheric Limit Wind (CLA) wind tunnel tests were performed to obtain pressure coefficients (Cps). The results indicated specific impacts to each element studied, however the most frequent phenomenon in cases with shading devices was the reduction of the effects of overpressure and suction. As for their impacts on air changes rate, they caused a decrease in airflow and, consequently, an increase in temperature predominantly in the nocturnal period. However, a greater impact was observed in the attenuation of internal temperatures in the daytime periods, which prevailed over the increase in ventilation periods., Among the shading devices studied, venetian type protections for providing better thermal performance were highlighted. Among all the elements studied, the walls had the greatest impact on the Cps. This phenomenon meant the reduction of the air changes rate between 50 and 75%. The most significant impact on internal temperatures in these cases was the their increase at night, limiting the potential of natural ventilation to the removal of heat from the building.

Os programas computacionais de simulação do desempenho termoenergético de edificações têm adquirindo cada vez mais importância devido às possibilidades que apresentam para a avaliação dos projetos. No entanto, há dificuldades para o seu uso nas fases iniciais de projeto, por demandarem tempo, técnicos especializados, orçamentos elevados e um projeto detalhado. Atualmente, existem ferramentas computacionais simplificadas, mas que apresentam limitações quanto às possibilidades de uso, não oferecendo resultados precisos como os dos métodos mais complexos. Portanto, este trabalho propõe avaliar as possibilidades de simplificação das zonas térmicas no programa de simulação EnergyPlus, sem comprometer os resultados das simulações. Esta simplificação auxiliaria o uso dessas ferramentas computacionais nas fases iniciais do projeto. O edifício estudado é uma habitação de interesse social (HIS) naturalmente ventilada, térrea e isolada, simulada para três cidades do Brasil (Curitiba, Manaus e São Paulo). Esta HIS é modelada no EnergyPlus de duas formas: como um modelo multizona (MuZ) e como um modelo monozona (MoZ), em que toda a habitação é considerada apenas como uma única zona térmica. O impacto da simplificação das zonas térmicas é avaliado em dois estudos que consideram: 1) vários horários para abertura e fechamento de portas internas, e 2) diferentes geometrias e distribuições internas para os ambientes. Em ambos os estudos, os resultados mostram que a diferença absoluta horária da temperatura entre os modelos MoZs e MuZs é significativamente baixa para todos os casos considerados, estando abaixo de 0,4ºC mais de 50% do tempo. As maiores diferenças encontradas entre os MoZs e MuZs são obtidas nos modelos simulados nos climas mais frios, nos modelos nos quais as portas internas são consideradas fechadas e nos ambientes menores com uma exposição à radiação solar mais reduzida. As diferenças anuais mínimas e máximas da temperatura interna do ar entre os MoZ e MuZ são notadamente elevadas. No entanto, estes valores são observados num dia e uma hora específica, sendo a média anual significativamente baixa para todos os casos. / Building thermal and energy performance simulation programs are gaining more and more importance due to the possibilities they present for a project evaluation. However, there are difficulties for its use in the early stages of the project, because they demand time, specialized technicians, high budgets and a detailed project. Currently, there are simplified computer tools, but they present limits to the possibilities of its use, since they do not offer accurate results as more complex methods. Therefore, this work proposes to evaluate the possibilities of simplification of the thermal zones in EnergyPlus simulation program without compromising the results of the simulations. This simplification would help the computational tools use in the early design of the project. The studied building is a naturally ventilated single-story isolated social house, simulated for three cities of Brazil (Curitiba, Manaus and São Paulo). This building is modeled in two ways: as a multizone model (MuZ) and as a monozone model (MoZ), where the entire floorplan is considered as one thermal zone. The impact of the thermal zones simplification is evaluated in two studies considering: 1) several schedules for internal doors opening and closing, and 2) different building geometries and floorplans. In both studies, the results show that the absolute difference of temperature between the MoZs and MuZs models is significantly low for all of the cases, being below 0.4ºC more than 50% of the time. The maximum differences found between MoZs and MuZs are obtained in models simulated in colder climates, in models where internal doors are considered closed and in smaller rooms with reduced exposure to solar radiation. The minimum and maximum annual differences of the air temperature between the MoZ and MuZ are considerably high. However, these values are observed in a specific day and hour, with the annual average being significantly low for all cases.

O emprego da ventilação e da iluminação natural nas construções minimiza os impactos ambientais e possibilita uma maior harmonia entre o entorno e o edifício. Isso pode ser ilustrado através das obras do arquiteto João Filgueiras Lima, Lelé, que proporcionam o uso racional da energia elétrica, conforto aos usuários e humanização dos espaços. Este trabalho evidencia as metodologias de projeto de Lelé e sua equipe na elaboração de um edifício mais confortável. Posteriormente, identifica as estratégias de conforto térmico e ventilação natural utilizadas por ele, por meio da comparação e avaliação de dois hospitais da Rede Sarah, localizados nas cidades de Salvador - BA e do Rio de Janeiro - RJ. A análise se divide em duas etapas: primeiramente a qualitativa, através da identificação e caracterização dessas estratégias. Em seguida, é efetuada a análise quantitativa, por meio de medições in loco das variáveis ambientais temperatura, umidade relativa e velocidade do ar e dos níveis de iluminância e através de ensaios no túnel de vento. A análise dos resultados é baseada em entrevistas; pesquisas de campo; nas normas ASHRAE Standard 55-2004 e NBR/ABNT 5413; na comparação da velocidade do vento em cada hospital analisado nos ensaios no túnel de vento e nos parâmetros adquiridos em literatura especializada. As análises apresentadas neste trabalho demonstram a preocupação de Lelé na incorporação dos aspectos bioclimáticos desde a concepção do projeto, destacando a importância de suas experiências profissionais. Além disso, destaca-se que a principal evolução que ocorreu no Sarah Rio foi à estrutura e a geometria da cobertura em sheds. / The use of natural ventilation and lighting by buildings reduces the environmental impacts and allows a better harmony between the building and its surroundings. It can be seen in the work of the architect João Filgueiras Lima, Lelé, which provides a rational use of electricity, comfort to the users and the humanization of the spaces. This work shows Lelés design methodology for the conception of a more comfortable building. After that, this research identifies thermal comfort and natural ventilation strategies used by this architect through the evaluation of two Sarah Network Rehabilitation hospitals, which are located in the Salvador - BA and Rio de Janeiro - RJ. The analysis is divided in two steps: initially a qualitative analysis based on the identification and characterization of these strategies. Then it was done the quantitative analysis based on field research of environmental variables as temperature, humidity and air velocity, lighting levels and also through wind tunnel experiments. The analysis of the results was based on interviews, field research, the ASHRAE 55-2004 and NBR/ABNT 5413 standards, the comparison of the air velocity variables in each hospital analyzed in the wind tunnel, and the data obtained in specialized literature. The analysis presented in this work shows the Lelés concern about the incorporation of bioclimatic aspects since the design conception, highlighting the importance of his professional experiences. Furthermore, the results indicated that the main evolution occurred in the Rio de Janeiro Sarah Hospital was about structure and geometry of the sheds on the roofing.