Submitted by Simone Souza (simonecgsouza@hotmail.com) on 2017-10-13T14:56:02Z No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Lais Braga Caneppele.pdf: 3158379 bytes, checksum: a65db45405ae56bd3a9e969a02ce9bb5 (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-11-06T16:34:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Lais Braga Caneppele.pdf: 3158379 bytes, checksum: a65db45405ae56bd3a9e969a02ce9bb5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-06T16:34:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Lais Braga Caneppele.pdf: 3158379 bytes, checksum: a65db45405ae56bd3a9e969a02ce9bb5 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / CAPES / Este trabalho avalia o desempenho térmico e o nível de eficiência energética propondo alterações de estratégias bioclimáticas em uma residência de Cuiabá/MT. Foi escolhida uma habitação consequente da atual forma de produção do espaço. A edificação possui sistema construtivo de rápida execução (“Jetcasa”). A edificação foi dividida em seis zonas térmicas, sendo três dela de permanência prolongada. Uma estação micrometeorológica foi utilizada para a obtenção de dados instantâneos ambientais. Quatro registradores HOBO U12-012 com cabos TMC20HD foram utilizados para medição de temperatura do solo e variáveis internas das zonas da sala, home office e quarto do casal, de temperatura do ar, umidade relativa do ar e temperatura de globo para a avaliação de desempenho térmico da edificação pelo métodos da NBR 15.575 (ABNT, 2013). Três registradores HOBO UX90-006x são empregados nas zonas de permanência para analisar a gestão de utilização de luz e ocupação. A câmera de infravermelho registrou as temperaturas superficiais dos elementos construtivos. Foi utilizado o programa EnergyPlus 8.0 para a determinação do nível de eficiência energética da edificação pelo método do RTQ-R. As medições foram em dois períodos de 15 dias: quente-seco (28/06 a 12/07/2013) e quente-úmido (31/12/2013 a 14/01/2014). O período quente seco possui baixas umidades e altas amplitudes térmicas diárias e o quente úmido, altas umidades e baixas variações diárias de temperatura. A sala de estar foi a zona térmica com piores condições de desempenho térmico e eficiência energética e o quarto de casal apresentou as melhores. As paredes possuem maior interferência para o ganho térmico da sala e do home office. A eficiência energética foi nível C. As propostas para alterações da edificação sob estudo são proteções às aberturas, proteções às paredes, plantio de vegetação e instalação de sistemas de aquecimento de águas. / This study evaluates the thermal performance and the level of energy efficiency and proposing changes with bioclimatic strategies in a residence of Cuiabá/MT. It was chosen housing consequent of the current production space. The building has construction system for fast execution ("Jetcasa"). The building was divided into six thermal zones, three of them with prolonged permanency. A micrometeorological station was used to obtain snapshots environmental data. Four HOBO U12-012 datalogger with TMC20HD cables were used to measure soil temperature and internal variables of the living room, home office and double room zones which air temperature, relative humidity and temperature of the globe to the thermal performance evaluation of building by NBR 15.575 (ABNT, 2013) methods. Three HOBO UX90-006x datalogger are used to examine the occupancy and light. The infrared camera recorded the surface temperatures of building elements. EnergyPlus 8.0 software was used to determine the level of energy efficiency of the building by the RTQ -R method. Measurements were two periods of 15 days: warm dry (28/06 to 12/07/2013) and warm humid (31/12/2013 to 14/01/2014). The warm dry period has low humidity and high daily temperature ranges and warm wet, high humidity and low daily temperature variations. The living room was the thermal zone with worse thermal performance and energy efficiency and the double room had the best. The walls have greater interference for the heating gain of the room and the home office. Energy efficiency was level C. The proposed changes to the building of study are the protections openings, protections walls, planting vegetation and installing water heating systems.

Submitted by Simone Souza (simonecgsouza@hotmail.com) on 2017-10-13T15:27:15Z No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Luciana Oliveira da Silva Lima.pdf: 5079399 bytes, checksum: 88f713ee31918d76cd02f42ec13a598c (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-11-07T10:32:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Luciana Oliveira da Silva Lima.pdf: 5079399 bytes, checksum: 88f713ee31918d76cd02f42ec13a598c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-07T10:32:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Luciana Oliveira da Silva Lima.pdf: 5079399 bytes, checksum: 88f713ee31918d76cd02f42ec13a598c (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / CAPES / Em projetos de eficiência elétrica, que envolve a troca de equipamentos convencionais por eficientes, existe a dificuldade de se estimar o consumo de energia elétrica ativa e a demanda de potência ativa, antes e após a execução do projeto. Porém, o software EnergyPlus tem se mostrado uma ferramenta eficaz para simulações termo energéticas, permitindo retratar os sistemas avaliados com operação muito próxima ao sistema real. Diante do expressivo aumento e a consequente necessidade do controle do consumo de energia elétrica pelo setor residencial, este trabalho propões analisar a viabilidade técnica e econômica do projeto de eficiência energética em unidades consumidoras “baixa renda”, que realiza na troca de refrigeradores antigos e ineficientes por refrigeradores novos com volume interno de armazenamento de 300 litros e Selo Procel classe A no consumo de energia elétrica, a substituição de lâmpadas incandescentes por lâmpadas fluorescentes compactas de 20W e a economia de energia de uma edificação residencial com a melhoria da sua envoltória. Desta forma, foi modelada uma edificação tipo no EnergyPlus, e realizada a simulação com o refrigerador e lâmpadas, antes e após o processo de substituição, para estimativa do consumo de energia elétrica ativa e da demanda de potência ativa. Com base nesta estimativa de redução de consumo e de demanda, foi calculada a relação Custo-Benefício do projeto pela simulação computacional e pelo método convencional, estipulado pelo Manual de Eficiência Energética da Aneel. Foi determinado o nível de eficiência energética de uma casa popular tipo, segundo o Método Prescritivo do Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais (RTQ-R). Também foi proposta uma nova modalidade de projeto de eficiência energética voltada para a melhoria da envoltória de residências, avaliando o impacto na redução do consumo e demanda de potência ativa e sua relação Custo-Benefício. / In electrical efficiency projects , which involves the exchange of conventional equipment with efficient , there is the difficulty of estimating the consumption of active power and active power demand before and after project implementation . However , EnergyPlus software has proven an effective tool for simulations energy term , allowing portray the systems evaluated with very close to the real system operation. Given the significant increase and the consequent need to control the power consumption by the residential sector , this paper proposes to analyze the technical and economic feasibility of the project on energy efficiency in consumer units "low income " , which performs the exchange of old and inefficient refrigerators for with new internal storage volume of 300 liters and Procel class A in energy consumption , replacing incandescent bulbs with compact fluorescent lamps and 20W energy saving of a residential building with improved envelope their refrigerators . Thus , one type building was modeled in EnergyPlus , and performed the simulation with the cooler and lamps before and after the replacement process for estimating consumption of active power and active power demand . Based on this estimated reduction of consumption and demand, the cost - benefit ratio of the project by computer simulation and by the conventional method stipulated by the Energy Efficiency Manual Aneel was calculated . The level of energy efficiency of a popular house type was determined according to the Prescriptive Method Quality Technical Regulation for the Level of Energy Efficiency of Residential Buildings (RTQ-R) . A new type of energy efficiency project aimed at improving the envelope of residences were also proposed for assessing the impact on reducing consumption and demand of active power and its cost-effectiveness .

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work evaluates the level of energy efficiency standard pattern, located in the brazilian bioclimatic zone 2, through the application of Quality Technical Regulation for Energy Level of Residential Buildings ( RTQ -R ) Efficiency detached buildings, having as a basis for the study city of Santiago-RS. To define the pattern of residences were adopted conceptions of NBR 12721 (ABNT, 2006), which deals with the evaluation of construction costs for real estate development , together with research and analysis project in the city of Santiago-RS. Thus, we assessed the level of energy efficiency of buildings analyzed using prescriptive methods and simulation RTQ-R being used for simulations and computational program DesignBuilder. We defined four buildings objects of study, two elongated rectangular shape with areas of 99,88m² and 142,05m², and two compact rectangular shape of 100,00m² and 168,65m². The name used for this study was based on the shape of the floor plan of the residences. The residences of elongated rectangular presented Level B and compact rectangular Level C in the envelope energy efficiency. Similarities were found in the results obtained by the two methods, especially in energy consumption for heating, presenting Levels A and B, since the degree-hour cooling was variable between levels B and C. It was observed that the buildings have discomfort during the summer. We also evaluated the influence of the thermal properties considered as prerequisites of opaque vertical locks, for it was chosen one of the residences to make alterations to the values of thermal transmittance, absorptance and solar thermal capacity. Starting from the actual data of the external walls of the building, stipulated the values to be simulated, totaling 18 simulations for determining the number of cooling degree-hours and energy consumption for heating and cooling. Thus, there was consistency in the limits of the prerequisites of the RTQ-R, however, it was observed that with low solar absorptance, increased thermal transmittance slightly affected the results, indicating greater consistency in the adoption of prerequisites that involving the thermal characteristics of the closures. / Este trabalho avalia o nível de eficiência energética de edificações unifamiliares padrão normal, localizadas na zona bioclimática 2 brasileira, através da aplicação do Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais (RTQ-R), possuindo como base de estudo a cidade de Santiago-RS. Para a definição do padrão das residências adotaram-se as concepções da NBR 12721 (ABNT, 2006), que trata da avaliação de custos de construção para incorporação imobiliária, juntamente com pesquisas e análises de projeto na cidade de Santiago-RS. Dessa forma, avaliou-se o nível de eficiência energética das edificações analisadas com base nos métodos prescritivo e de simulação do RTQ-R, sendo utilizado para as simulações o programa computacional DesignBuilder. Definiram-se quatro edificações objetos de estudo, sendo duas de formato retangular alongado com áreas de 99,88m² e 142,05m², e duas de formato retangular compacto de 100,00m², e 168,65m². A denominação usada para este trabalho baseou-se no formato da planta baixa das residências. As residências de formato retangular alongado apresentaram Nível B e as de formato retangular compacto Nível C na eficiência energética da envoltória. Foram encontradas similaridades nos resultados obtidos pelos dois métodos, principalmente, no consumo de energia para aquecimento, apresentando Níveis A e B, já a variável graus-hora de resfriamento alternou entre Níveis B e C. Foi observado que as edificações possuem desconforto no período de verão. Também foi verificada a influência das propriedades térmicas consideradas como pré-requisitos dos fechamentos opacos verticais, para isto escolheu-se uma das residências para realizar as alterações dos valores de transmitância térmica, capacidade térmica e absortância solar. Partindo dos dados reais das paredes externas da edificação, estipularam-se os valores a serem simulados, totalizando 18 simulações para a determinação do número de graus-hora de resfriamento e consumo de energia para aquecimento e refrigeração. Diante disso, verificou-se a coerência dos limites dos pré-requisitos do RTQ-R, porém, foi observado que com a baixa absortância solar, o aumento da transmitância térmica pouco afetou os resultados, indicando maior conformidade na adoção de pré-requisitos que associem as características térmicas dos fechamentos.

Different methods of managing the housing topic in Brazil were applied over time however the housing deficit still persists and in the name of economy the same project is used in any climatic situation without worring with building aspects of thermal confort and energy efficiency. The aim of this work is to evaluate and propose changes to improve the energy efficiency levels obtained by a multi-family social housing building considering its location in the different Brazilian bioclimatic zones. For this it was used the prescriptive evaluation method of the Technical Regulations for Energy Efficiency Labelling of Residential Buildings (RTQ -R). The studied building was evaluated and obtained low efficiency levels ranging between D and E in all bioclimatic zones mainly because some prerequisites were not achieved and because of the low energy efficiency of the water heating system. The building had its efficiency level considerably improved with simple changes in the windows allied to the proposition of an efficient water heating system and the search for obtaining bonus indicating that the evaluation patterns established by RTQ -R may not be rigorous enough to produce significant changes in currently developed projects causing real improvements in energy efficiency in residential buildings of the type studied in this work. Were extremely important to the results obtained by the envelope of apartments the contact of its floor with the soil the roof and solar orientation of windows and external walls. / Diferentes formas de abordagem da questão habitacional no Brasil foram empregadas ao longo do tempo, entretanto o déficit habitacional ainda persiste, e, em nome da economia, usa-se o mesmo projeto em qualquer situação climática, sem preocupação com as questões de conforto térmico e eficiência energética da edificação. Este trabalho teve como enfoque avaliar e propor alterações para melhoria dos níveis de eficiência energética obtidos por uma edificação multifamiliar de interesse social, considerando sua implantação nas diferentes zonas bioclimáticas brasileiras. Para isso, foi empregado o método prescritivo de avaliação do Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edifícios Residenciais (RTQ-R). A edificação objeto de estudo foi avaliada e obteve níveis de eficiência baixos, variando entre D e E, em todas as zonas bioclimáticas, principalmente devido ao não cumprimento de alguns pré-requisitos e à baixa eficiência energética do sistema de aquecimento de água. A edificação teve seu nível de eficiência melhorado consideravelmente com alterações simples nas aberturas, aliadas à proposição de um sistema de aquecimento de água eficiente e à busca da obtenção de bonificações, indicativo de que os parâmetros de avaliação estabelecidos pelo RTQ-R podem não ser rigorosos o suficiente para desencadear mudanças significativas nos projetos desenvolvidos atualmente, que causem real melhoria da eficiência energética em edificações residenciais do padrão estudado nesse trabalho. Foram de extrema relevância nos resultados obtidos pela envoltória das UHs o contato do piso das mesmas com o solo, a cobertura e a orientação solar de aberturas e paredes externas.

O objetivo dessa dissertação foi estudar a relação entre o desenho da abertura e o comportamento térmico de ambientes internos de simulação. Para tanto, o comportamento foi quantificado a partir da energia consumida pelo ar-condicionado para manter o ambiente interno com temperaturas aceitáveis para o conforto térmico. Dessa forma, quanto menor a energia consumida, melhor o comportamento térmico do ambiente. A energia consumida foi obtida através de simulação com o software EnergyPlus 7.0. Os parâmetros investigados foram baseados nas variáveis das equações do RTQ-R (Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética das Edificações Residenciais). Para o estudo foram simulados ambientes onde em cada simulação era variada a orientação (norte, nordeste, leste, sudeste, sul, sudoeste, oeste e noroeste) o tamanho (cinco diferentes tamanhos) e a existência ou não de dispositivos de sombreamento das aberturas. Como análise complementar, foi também estudado a influência da intensificação da ventilação durante as noites de verão no comportamento térmico de ambientes. No total, o mesmo ambiente foi simulado 240 vezes. O estudo se concentrou no contexto climático da cidade de Porto Alegre. O foco da pesquisa foi a abertura porque esse elemento de construção, dependendo de seu tamanho em relação à parede, de sua orientação, de sua vedação, ou de outras características, pode permitir uma troca térmica significativa entre o interior e o exterior da edificação, independentemente das características de isolamento das paredes. A relação entre o desenho da abertura e o comportamento térmico de ambientes é discutida tendo como base o RTQ-R, pois esse é o regulamento de classificação do nível de eficiência energética de edificações residenciais vigente no país. Ao final do trabalho, a influência dos parâmetros tamanho, orientação e sombreamento para o comportamento térmico de ambientes é discutida tendo como base os resultados do EnergyPlus 7.0 – ferramenta de quantificação – e do RTQ-R – ferramenta de qualificação. Como resultado das simulações feitas com o EnergyPlus 7.0, obteve-se informação sobre a forma pela qual o tamanho, a orientação e o sombreamento das aberturas influenciam o comportamento térmico de ambientes. As análises feitas com o uso das equações do RTQ-R levaram a resultados de maneira geral compatíveis com as simulações, apesar da menor sensibilidade dessa ferramenta qualitativa. Nas análises com o EnergyPlus 7.0, o tamanho foi a variável que apresentou maior influência. Com o uso do RTQ-R, a variável que se mostrou mais influente foi o sombreamento. Foi observado ainda que as equações do RTQ-R ajudam na definição da orientação, do tamanho e do sombreamento das aberturas, características que são essenciais para aprimorar o comportamento térmico de ambientes. Portanto, o uso das equações como ferramenta de suporte ao desenvolvimento de projetos é recomendável. O EnergyPlus também se mostrou uma ferramenta capaz de auxiliar a escolha das melhores estratégias de projeto. Sendo assim, as duas ferramentas se complementam. / The objective of this dissertation was to demonstrate the relationship between the design of the window and the thermal behavior of simulated internal environments. The thermal behavior was quantified from the energy consumed by the air conditioning system to maintain the internal environment with acceptable temperatures for thermal comfort. Thus, the lower the energy consumed, the better the thermal performance of the internal environment. The amount of energy consumed was obtained by simulation with the software EnergyPlus 7.0. The parameters investigated were based on the variables of the equations of RTQ-R (Quality Technical Regulation for the Level of Energy Efficiency of Residential Buildings). For the study internal environments were simulated, where in each simulation were varied orientation (north, northeast, east, southeast, south, southwest, west and northwest) size (five different sizes) and the presence or absence of shading window devices. As a complement, was also studied the influence of the intensification of ventilation during the summer nights on the thermal behavior of internal environments. In total, the same internal environment was simulated 240 times. The study focused on the climatic context of the city of Porto Alegre. The focus of the research was the window because this construction element, depending on its size relative to the wall, on its orientation, on its thermal isolation, or on other characteristics, can allow a significant heat exchange between the interior and the exterior of the building, independently of the characteristics of the isolation of the walls. The relationship between the design of the window and the thermal behavior of buildings is discussed based on the RTQ-R, because this is the classification regulation of the level of energy efficiency of residential buildings present in the country. At the end of the work, the influence of the parameters size, orientation and shading for thermal behavior of internal environments is discussed based on the results of the EnergyPlus 7.0 - quantification tool - and RTQ-R - qualification tool. As a result of the simulation made with the EnergyPlus 7.0, information was obtained about how the size, the orientation and the shading of the windows influence the thermal behavior of the internal environment. The analysis made with the RTQ-R equations led to results which are in general compatible with the simulations, despite the lower sensibility of this qualitative tool. In the analysis made with the EnergyPlus 7.0, the size was the variable with the greatest influence. Using the RTQ-R, the variable that was the most influential was the shading. It was also observed that the equations of the RTQ-R are useful for the definition of orientation, size and shading of windows, characteristics which are essential to improve the thermal behavior of internal environments. Therefore, the use of the equations as a tool to support the development of projects is recommended. The EnergyPlus was also showed as a tool able to help select the best design strategies. Thus, the two tools are complementary.

O objetivo dessa dissertação foi estudar a relação entre o desenho da abertura e o comportamento térmico de ambientes internos de simulação. Para tanto, o comportamento foi quantificado a partir da energia consumida pelo ar-condicionado para manter o ambiente interno com temperaturas aceitáveis para o conforto térmico. Dessa forma, quanto menor a energia consumida, melhor o comportamento térmico do ambiente. A energia consumida foi obtida através de simulação com o software EnergyPlus 7.0. Os parâmetros investigados foram baseados nas variáveis das equações do RTQ-R (Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética das Edificações Residenciais). Para o estudo foram simulados ambientes onde em cada simulação era variada a orientação (norte, nordeste, leste, sudeste, sul, sudoeste, oeste e noroeste) o tamanho (cinco diferentes tamanhos) e a existência ou não de dispositivos de sombreamento das aberturas. Como análise complementar, foi também estudado a influência da intensificação da ventilação durante as noites de verão no comportamento térmico de ambientes. No total, o mesmo ambiente foi simulado 240 vezes. O estudo se concentrou no contexto climático da cidade de Porto Alegre. O foco da pesquisa foi a abertura porque esse elemento de construção, dependendo de seu tamanho em relação à parede, de sua orientação, de sua vedação, ou de outras características, pode permitir uma troca térmica significativa entre o interior e o exterior da edificação, independentemente das características de isolamento das paredes. A relação entre o desenho da abertura e o comportamento térmico de ambientes é discutida tendo como base o RTQ-R, pois esse é o regulamento de classificação do nível de eficiência energética de edificações residenciais vigente no país. Ao final do trabalho, a influência dos parâmetros tamanho, orientação e sombreamento para o comportamento térmico de ambientes é discutida tendo como base os resultados do EnergyPlus 7.0 – ferramenta de quantificação – e do RTQ-R – ferramenta de qualificação. Como resultado das simulações feitas com o EnergyPlus 7.0, obteve-se informação sobre a forma pela qual o tamanho, a orientação e o sombreamento das aberturas influenciam o comportamento térmico de ambientes. As análises feitas com o uso das equações do RTQ-R levaram a resultados de maneira geral compatíveis com as simulações, apesar da menor sensibilidade dessa ferramenta qualitativa. Nas análises com o EnergyPlus 7.0, o tamanho foi a variável que apresentou maior influência. Com o uso do RTQ-R, a variável que se mostrou mais influente foi o sombreamento. Foi observado ainda que as equações do RTQ-R ajudam na definição da orientação, do tamanho e do sombreamento das aberturas, características que são essenciais para aprimorar o comportamento térmico de ambientes. Portanto, o uso das equações como ferramenta de suporte ao desenvolvimento de projetos é recomendável. O EnergyPlus também se mostrou uma ferramenta capaz de auxiliar a escolha das melhores estratégias de projeto. Sendo assim, as duas ferramentas se complementam. / The objective of this dissertation was to demonstrate the relationship between the design of the window and the thermal behavior of simulated internal environments. The thermal behavior was quantified from the energy consumed by the air conditioning system to maintain the internal environment with acceptable temperatures for thermal comfort. Thus, the lower the energy consumed, the better the thermal performance of the internal environment. The amount of energy consumed was obtained by simulation with the software EnergyPlus 7.0. The parameters investigated were based on the variables of the equations of RTQ-R (Quality Technical Regulation for the Level of Energy Efficiency of Residential Buildings). For the study internal environments were simulated, where in each simulation were varied orientation (north, northeast, east, southeast, south, southwest, west and northwest) size (five different sizes) and the presence or absence of shading window devices. As a complement, was also studied the influence of the intensification of ventilation during the summer nights on the thermal behavior of internal environments. In total, the same internal environment was simulated 240 times. The study focused on the climatic context of the city of Porto Alegre. The focus of the research was the window because this construction element, depending on its size relative to the wall, on its orientation, on its thermal isolation, or on other characteristics, can allow a significant heat exchange between the interior and the exterior of the building, independently of the characteristics of the isolation of the walls. The relationship between the design of the window and the thermal behavior of buildings is discussed based on the RTQ-R, because this is the classification regulation of the level of energy efficiency of residential buildings present in the country. At the end of the work, the influence of the parameters size, orientation and shading for thermal behavior of internal environments is discussed based on the results of the EnergyPlus 7.0 - quantification tool - and RTQ-R - qualification tool. As a result of the simulation made with the EnergyPlus 7.0, information was obtained about how the size, the orientation and the shading of the windows influence the thermal behavior of the internal environment. The analysis made with the RTQ-R equations led to results which are in general compatible with the simulations, despite the lower sensibility of this qualitative tool. In the analysis made with the EnergyPlus 7.0, the size was the variable with the greatest influence. Using the RTQ-R, the variable that was the most influential was the shading. It was also observed that the equations of the RTQ-R are useful for the definition of orientation, size and shading of windows, characteristics which are essential to improve the thermal behavior of internal environments. Therefore, the use of the equations as a tool to support the development of projects is recommended. The EnergyPlus was also showed as a tool able to help select the best design strategies. Thus, the two tools are complementary.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2015-10-23T12:19:37Z No. of bitstreams: 1 LudmilaMagdaVarellaDeAzevedoFernandes_DISSERT.pdf: 42051065 bytes, checksum: bdf98fd30f205891dab80509fe5d2056 (MD5) / Approved for entry into archive by Elisangela Moura (lilaalves@gmail.com) on 2015-10-23T12:56:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LudmilaMagdaVarellaDeAzevedoFernandes_DISSERT.pdf: 42051065 bytes, checksum: bdf98fd30f205891dab80509fe5d2056 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-23T12:56:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LudmilaMagdaVarellaDeAzevedoFernandes_DISSERT.pdf: 42051065 bytes, checksum: bdf98fd30f205891dab80509fe5d2056 (MD5) Previous issue date: 2014-05-16 / Este trabalho relata o processo projetual, de concep??o at? o projeto final, de um pequeno condom?nio residencial do tipo lazer na regi?o de Pium, N?sia Floresta/RN, com ?nfase no baixo impacto ambiental, no conforto t?rmico e na qualidade espacial das habita??es. O processo consistiu de revis?o de literatura e de normas pertinentes, estudos de refer?ncias projetuais e programa??o arquitet?nica. O desenvolvimento do projeto se deteve inicialmente na viabiliza??o do empreendimento, com a defini??o do n?mero de lotes, suas disposi??es no terreno, tamanho das habita??es e localiza??o das ?reas comuns do empreendimento. Foram propostos dois tipos de casas (quatro unidades t?rreas e cinco duplex) para nove lotes, que atendem as premissas da programa??o arquitet?nica. A concep??o dos projetos arquitet?nicos come?ou com o zoneamento dos ambientes em rela??o aos lotes, que resultou na pr?-sele??o de tr?s alternativas, que foram avaliadas quanto ? qualidade espacial e desempenho ambiental. O desenvolvimento dos esbo?os se deteve na envolt?ria condizente com as diretrizes bioclim?ticas e na linguagem da proposta compat?vel com o sistema construtivo exequ?vel de menor impacto ambiental, sendo eleita a madeira do tipo eucalipto. Na fase de anteprojeto, foi adotado o Regulamento T?cnico da Qualidade para o n?vel de Efici?ncia Energ?tica Edifica??es Residenciais (RTQ-R) para a avalia??o das envolt?rias, que resultou no atendimento aos crit?rios de desempenho t?rmico e n?vel de efici?ncia ?B? para o primeiro ambiente analisado. Ap?s pequenos ajustes, principalmente de esquadrias, o n?vel de efici?ncia subiu para ?A?, demonstrando que as primeiras decis?es projetuais contribu?ram para a efici?ncia energ?tica da envolt?ria das habita??es. A proposta projetual final do condom?nio contempla, al?m do projeto dos dois tipos de casas, o projeto dos equipamentos da ?rea comum do condom?nio (portaria, sal?o multiuso e setor de apoio e de servi?os) e o memorial descritivo e de detalhes construtivos das habita??es. / This work describes the design process of a small recreational gated community in Pium, N?sia Floresta/RN, from concept to final design stages, with emphasis on low environmental impact, thermal comfort and the spatial quality of housing. The process consisted in a review of the literature and relevant standards, studies of design references and architectural programming. The project development was initially focused on the project?s feasibility, with the definition of the number of units, implantation, size and location of the dwellings and the common areas of the development. Two types of houses (four low rise and five duplex units) have been proposed in order to attend the premises of architectural programming. The conception of the architectural design began with the rooms? zoning according to the lots. This resulted in the pre-selection of three alternatives that were evaluated in terms of spatial quality and environmental performance. The development of sketches focused on the envelope consistent with the bioclimatic guidelines and on the language of the compatible proposal with the lowest possible environmental impact of the building system, which resulted in the selection of the eucalyptus wood type. During the working drawings, the Quality Technical Regulation for the Level of Energy Efficiency Residential Buildings (RTQ -R) was adopted for the evaluation of the envelope, which resulted in "B" level of efficiency for the first case. After minor adjustments, mainly in frames, the efficiency level rose to "A", demonstrating that early project decisions contributed to the envelope energy performance. Besides the design of the two types of units, the final proposal of the gated community includes the design of the equipment for the common areas (entrance, multipurpose room and support and service sector), and the descriptive texts explaining the project and construction?s details.

O objetivo dessa dissertação foi estudar a relação entre o desenho da abertura e o comportamento térmico de ambientes internos de simulação. Para tanto, o comportamento foi quantificado a partir da energia consumida pelo ar-condicionado para manter o ambiente interno com temperaturas aceitáveis para o conforto térmico. Dessa forma, quanto menor a energia consumida, melhor o comportamento térmico do ambiente. A energia consumida foi obtida através de simulação com o software EnergyPlus 7.0. Os parâmetros investigados foram baseados nas variáveis das equações do RTQ-R (Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética das Edificações Residenciais). Para o estudo foram simulados ambientes onde em cada simulação era variada a orientação (norte, nordeste, leste, sudeste, sul, sudoeste, oeste e noroeste) o tamanho (cinco diferentes tamanhos) e a existência ou não de dispositivos de sombreamento das aberturas. Como análise complementar, foi também estudado a influência da intensificação da ventilação durante as noites de verão no comportamento térmico de ambientes. No total, o mesmo ambiente foi simulado 240 vezes. O estudo se concentrou no contexto climático da cidade de Porto Alegre. O foco da pesquisa foi a abertura porque esse elemento de construção, dependendo de seu tamanho em relação à parede, de sua orientação, de sua vedação, ou de outras características, pode permitir uma troca térmica significativa entre o interior e o exterior da edificação, independentemente das características de isolamento das paredes. A relação entre o desenho da abertura e o comportamento térmico de ambientes é discutida tendo como base o RTQ-R, pois esse é o regulamento de classificação do nível de eficiência energética de edificações residenciais vigente no país. Ao final do trabalho, a influência dos parâmetros tamanho, orientação e sombreamento para o comportamento térmico de ambientes é discutida tendo como base os resultados do EnergyPlus 7.0 – ferramenta de quantificação – e do RTQ-R – ferramenta de qualificação. Como resultado das simulações feitas com o EnergyPlus 7.0, obteve-se informação sobre a forma pela qual o tamanho, a orientação e o sombreamento das aberturas influenciam o comportamento térmico de ambientes. As análises feitas com o uso das equações do RTQ-R levaram a resultados de maneira geral compatíveis com as simulações, apesar da menor sensibilidade dessa ferramenta qualitativa. Nas análises com o EnergyPlus 7.0, o tamanho foi a variável que apresentou maior influência. Com o uso do RTQ-R, a variável que se mostrou mais influente foi o sombreamento. Foi observado ainda que as equações do RTQ-R ajudam na definição da orientação, do tamanho e do sombreamento das aberturas, características que são essenciais para aprimorar o comportamento térmico de ambientes. Portanto, o uso das equações como ferramenta de suporte ao desenvolvimento de projetos é recomendável. O EnergyPlus também se mostrou uma ferramenta capaz de auxiliar a escolha das melhores estratégias de projeto. Sendo assim, as duas ferramentas se complementam. / The objective of this dissertation was to demonstrate the relationship between the design of the window and the thermal behavior of simulated internal environments. The thermal behavior was quantified from the energy consumed by the air conditioning system to maintain the internal environment with acceptable temperatures for thermal comfort. Thus, the lower the energy consumed, the better the thermal performance of the internal environment. The amount of energy consumed was obtained by simulation with the software EnergyPlus 7.0. The parameters investigated were based on the variables of the equations of RTQ-R (Quality Technical Regulation for the Level of Energy Efficiency of Residential Buildings). For the study internal environments were simulated, where in each simulation were varied orientation (north, northeast, east, southeast, south, southwest, west and northwest) size (five different sizes) and the presence or absence of shading window devices. As a complement, was also studied the influence of the intensification of ventilation during the summer nights on the thermal behavior of internal environments. In total, the same internal environment was simulated 240 times. The study focused on the climatic context of the city of Porto Alegre. The focus of the research was the window because this construction element, depending on its size relative to the wall, on its orientation, on its thermal isolation, or on other characteristics, can allow a significant heat exchange between the interior and the exterior of the building, independently of the characteristics of the isolation of the walls. The relationship between the design of the window and the thermal behavior of buildings is discussed based on the RTQ-R, because this is the classification regulation of the level of energy efficiency of residential buildings present in the country. At the end of the work, the influence of the parameters size, orientation and shading for thermal behavior of internal environments is discussed based on the results of the EnergyPlus 7.0 - quantification tool - and RTQ-R - qualification tool. As a result of the simulation made with the EnergyPlus 7.0, information was obtained about how the size, the orientation and the shading of the windows influence the thermal behavior of the internal environment. The analysis made with the RTQ-R equations led to results which are in general compatible with the simulations, despite the lower sensibility of this qualitative tool. In the analysis made with the EnergyPlus 7.0, the size was the variable with the greatest influence. Using the RTQ-R, the variable that was the most influential was the shading. It was also observed that the equations of the RTQ-R are useful for the definition of orientation, size and shading of windows, characteristics which are essential to improve the thermal behavior of internal environments. Therefore, the use of the equations as a tool to support the development of projects is recommended. The EnergyPlus was also showed as a tool able to help select the best design strategies. Thus, the two tools are complementary.

O objetivo principal desta pesquisa é analisar a influência da transmitância térmica da envolvente opaca (paredes e coberturas) e de outros parâmetros (cor das superfícies exteriores, ventilação natural e inércia térmica) que interferem no desempenho térmico de edifícios habitacionais de interesse social no clima da cidade de São Carlos, SP. Após levantamento de dados em construtoras e em órgãos públicos e privados ligados à habitações, foi selecionado um modelo unifamiliar térreo representativo desta tipologia para a análise. Como a pesquisa baseia-se em simulações paramétricas de desempenho térmico, inicialmente é feito um estudo sobre padrões de modelagem de habitações, identificando quais elementos são mais relevantes. Definidos os parâmetros da modelagem, procede-se à verificação dos valores máximos de propriedades da envoltória prescritos na norma NBR 15575 - Edificações habitacionais - Desempenho, e no regulamento RTQ-R: Regulamento técnico da qualidade para o nível de eficiência energética em edificações residenciais. Esta análise fornece indícios sobre a dificuldade em fixar valores desta propriedade para o fechamento opaco, uma vez que seu desempenho é definido pelas características da envoltória como um todo. Por fim, são realizadas três séries de simulações paramétricas, variando-se a transmitância térmica de paredes e coberturas, a inércia das paredes externas, as cores das superfícies expostas à radiação solar, o aproveitamento de ventilação natural e o uso de cargas internas (ocupação, iluminação e equipamentos). De acordo com os resultados, verifica-se que os melhores desempenhos térmicos estão associados a baixos valores de transmitância da envoltória opaca das habitações. Contudo, percebe-se que as faixas de valores tornam-se muito tênues quando analisa-se o desempenho conjunto dos parâmetros da envoltória. Conclui-se que há uma dificuldade no estabelecimento dos limites de transmitância sem considerar a totalidade de fatores que influem no comportamento térmico da habitação. Isso implica em uma análise conjunta dos materiais de paredes e coberturas e das cores das superfícies exteriores (transmitância, capacidade térmica e absortância). Além disso, critérios que considerem períodos de verão e inverno de acordo com predominância no clima da cidade e ainda outras características, como porcentagem de área envidraçada por orientação de fachada, devem ser considerados nas análises. / The main objective of this research is to analyze the influence of the thermal transmittance of the opaque envelope (walls and roof) and other parameters (color of the exterior surfaces, natural ventilation and thermal mass) that affect the thermal performance of social housing in the city of São Carlos, SP. After a research in public and private agencies related to housing construction, a single-family model was selected for the studies. First, it was carried out a study on parameters of the simulation models, identifying which elements are most relevant for the software. Defined the parameters of the models, it was made a verification of maximum values of properties of the envelope prescribed in the standard NBR 15575 - Residential Buildings - Performance and in the regulation RTQ -R: Technical Regulation for the quality level of energy efficiency in residential buildings. This analysis provides evidence of the difficulty of setting values of this property (U-value) for the opaque envelope, since its performance is defined by the thermal characteristics of the envelope as a whole. Finally, it was made three series of parametric simulations varying the thermal transmittance of walls and roofs, the thermal inertia of the external walls, the colors of the surfaces exposed to solar radiation, the use of natural ventilation and the use of internal loads (occupancy, lighting and equipment). The results indicate that the best performances are associated with low thermal transmittance of the opaque envelope of housing. However, it is clear that the ranges of transmittance values become very tenuous when we analyze the performance of all parameters of the envelope. We conclude that to establish limits of transmittance values results is an incomplete analysis of the thermal performance of the building. It is necessary to consider all factors that influence the thermal behavior of housing, which involves the analysis of the materials of walls and roofs and the colors of exterior surfaces. It is also important to adopt different criteria to consider summer and winter according to predominance in the climate of the city, and to consider in the analysis the percentage of glass area of the exterior envelope.

O objetivo principal desta pesquisa é analisar a influência da transmitância térmica da envolvente opaca (paredes e coberturas) e de outros parâmetros (cor das superfícies exteriores, ventilação natural e inércia térmica) que interferem no desempenho térmico de edifícios habitacionais de interesse social no clima da cidade de São Carlos, SP. Após levantamento de dados em construtoras e em órgãos públicos e privados ligados à habitações, foi selecionado um modelo unifamiliar térreo representativo desta tipologia para a análise. Como a pesquisa baseia-se em simulações paramétricas de desempenho térmico, inicialmente é feito um estudo sobre padrões de modelagem de habitações, identificando quais elementos são mais relevantes. Definidos os parâmetros da modelagem, procede-se à verificação dos valores máximos de propriedades da envoltória prescritos na norma NBR 15575 - Edificações habitacionais - Desempenho, e no regulamento RTQ-R: Regulamento técnico da qualidade para o nível de eficiência energética em edificações residenciais. Esta análise fornece indícios sobre a dificuldade em fixar valores desta propriedade para o fechamento opaco, uma vez que seu desempenho é definido pelas características da envoltória como um todo. Por fim, são realizadas três séries de simulações paramétricas, variando-se a transmitância térmica de paredes e coberturas, a inércia das paredes externas, as cores das superfícies expostas à radiação solar, o aproveitamento de ventilação natural e o uso de cargas internas (ocupação, iluminação e equipamentos). De acordo com os resultados, verifica-se que os melhores desempenhos térmicos estão associados a baixos valores de transmitância da envoltória opaca das habitações. Contudo, percebe-se que as faixas de valores tornam-se muito tênues quando analisa-se o desempenho conjunto dos parâmetros da envoltória. Conclui-se que há uma dificuldade no estabelecimento dos limites de transmitância sem considerar a totalidade de fatores que influem no comportamento térmico da habitação. Isso implica em uma análise conjunta dos materiais de paredes e coberturas e das cores das superfícies exteriores (transmitância, capacidade térmica e absortância). Além disso, critérios que considerem períodos de verão e inverno de acordo com predominância no clima da cidade e ainda outras características, como porcentagem de área envidraçada por orientação de fachada, devem ser considerados nas análises. / The main objective of this research is to analyze the influence of the thermal transmittance of the opaque envelope (walls and roof) and other parameters (color of the exterior surfaces, natural ventilation and thermal mass) that affect the thermal performance of social housing in the city of São Carlos, SP. After a research in public and private agencies related to housing construction, a single-family model was selected for the studies. First, it was carried out a study on parameters of the simulation models, identifying which elements are most relevant for the software. Defined the parameters of the models, it was made a verification of maximum values of properties of the envelope prescribed in the standard NBR 15575 - Residential Buildings - Performance and in the regulation RTQ -R: Technical Regulation for the quality level of energy efficiency in residential buildings. This analysis provides evidence of the difficulty of setting values of this property (U-value) for the opaque envelope, since its performance is defined by the thermal characteristics of the envelope as a whole. Finally, it was made three series of parametric simulations varying the thermal transmittance of walls and roofs, the thermal inertia of the external walls, the colors of the surfaces exposed to solar radiation, the use of natural ventilation and the use of internal loads (occupancy, lighting and equipment). The results indicate that the best performances are associated with low thermal transmittance of the opaque envelope of housing. However, it is clear that the ranges of transmittance values become very tenuous when we analyze the performance of all parameters of the envelope. We conclude that to establish limits of transmittance values results is an incomplete analysis of the thermal performance of the building. It is necessary to consider all factors that influence the thermal behavior of housing, which involves the analysis of the materials of walls and roofs and the colors of exterior surfaces. It is also important to adopt different criteria to consider summer and winter according to predominance in the climate of the city, and to consider in the analysis the percentage of glass area of the exterior envelope.