Em virtude da urbanização descontrolada e a falta de um planejamento técnico adequado, bem como, da alta densidade urbana, ocorreu uma ocupação em áreas naturais de extrema importância para a cidade de São Paulo. As construções e a pavimentação reduziram as áreas verdes, o que alterou a temperatura e a circulação dos ventos, provocando a formação da chamada ilha de calor. Esta pesquisa teve como objetivo principal o estudo do impacto no microclima dos telhados verdes ou green roofs - que são coberturas vegetadas, que podem ser extensivas (plantas de porte baixo ou rasteiras) ou intensivas (plantas de porte médio e arbóreo). A metodologia utilizada foi a analítico-comparativa, relacionando a temperatura e umidade relativa do ar, comparando dois tipos de cobertura, uma de telhado verde intensivo (estrutura jardim) localizada no Edifício Conde Matarazzo e, outra de um telhado de concreto localizado no Edifício Mercantil/Finasa, ambos na borda direita do Vale do Anhangabaú, no centro de São Paulo, e ainda com os dados do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia), coletado em Santana. Os dados foram organizados em gráficos que retrataram um ano e onze dias de coleta, no período de 20 de março de 2012 a 31 de março de 2013. Ao comparar os dados coletados no telhado verde e de concreto com os dados do INMET, observou-se que durante os horários de maior radiação solar as temperaturas do telhado de concreto e do INMET apresentaram valores similares e elevados, enquanto o telhado verde teve temperatura menos elevada e maior umidade do ar, inclusive aquecendo posteriormente ao telhado de concreto e ao local onde são coletados os dados do INMET. As maiores amplitudes térmicas entre os telhados ocorreram no verão de 2012 e outono de 2013, registrando respectivamente, 6,7º C e 6,6º C e, as maiores amplitudes higrométricas ocorreram no outono e primavera, sendo de 7,1% e 5,2%. A maior variação da temperatura do ar entre os dois telhados foi de 5,3º C e, da umidade foi de 15,7%. Portanto, a pesquisa demonstrou que a utilização deste tipo de cobertura vegetal sobre os telhados, reduz as temperaturas e elevam a umidade do ar no microclima, enquanto que o telhado de concreto eleva a temperatura e reduz a umidade do ar significativamente. Esta cobertura emite calor para atmosfera, principalmente em áreas urbanas altamente adensadas, potencializando a ilha de calor. Assim, conclui-se que o telhado verde ocasiona impactos ambientais positivos no microclima, o que também pode melhorar a qualidade de vida no meio urbano. Mas ainda há um longo caminho a ser percorrido para a implantação deste tipo de cobertura, demandando principalmente do poder público, a promoção de incentivos ao uso deste tipo de telhado. / Due to uncontrolled urbanization and lack of adequate technical planning, as well as the high urban density, people occupied natural areas of vital importance to São Paulo. Buildings construction and road paving diminished green areas, altering wind circulations, creating the so called heat islands. This research had as central aim the study of microclimate impact of the green roofs vegetated coverage that can be extensive (with creeping or low stature plants) or intensive (high stature plants or trees). It was used the comparative-analytical method to compare the temperature and humidity of two different kind of coverage, one is an intensive green roof (garden structure) in the Conde Matarazzos building, and the other a concrete roof at Mercantil/Finasas building, both located at the right side of Anhangabaús valley, in São Paulos centre, and also comparing the INMET (National Meteorological Institute) data, which are collected in Santana. The data were organized in graphics that demonstrates a year and eleven days of data, within march 20th 2012 and march 31th 2013. Comparing the green roof, concrete roof and INMETs one, it was possible to observe that during times of high solar radiation, the concrete roofs and INMETs presented similar and high temperature values, meanwhile the green roofs ones were lower and had higher humidity. It also warms latter in regard to the concrete roof and the place where INMET data are collected. The bigger temperatures range among the roofs happened in the 2012 summer and 2013 fall, marking respectively, 6,7º C and 6,6º C. The bigger humidity ranges happened in the fall and spring: 7,1% and 5,2%. Comparing both the concrete and green roof, the biggest temperature difference was of 5,3 oC, and in humidity was of 15,7%. Therefore, the research proved that the use of this kind of plant coverage over the roofs reduces the temperatures and enhances humidity in the microclimate, while the concrete roof significantly increases the temperatures and decreases humidity, because this kind coverage transmits heat into the atmosphere, especially in high density urban areas, potentiating the heat island. In other words, the green roof causes positive environmental impacts in the microclimate, and can also enhance life quality in urban areas. But there still is a long path until to impart this kind of coverage, with actions to be taken by the government to promote, by incentives, the usage of this type of roof.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-05-25T12:38:55Z No. of bitstreams: 1 Diogo Pedro Appel Dilly_.pdf: 3124151 bytes, checksum: 9a63874c881992f4eab593eb0746da7a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-25T12:38:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diogo Pedro Appel Dilly_.pdf: 3124151 bytes, checksum: 9a63874c881992f4eab593eb0746da7a (MD5) Previous issue date: 2017-01-13 / Nenhuma / A humanidade vem esgotando os recursos naturais numa velocidade sem precedentes e a indústria da construção civil é uma das maiores responsáveis. As práticas sustentáveis existem para direcionar e influenciar projetos, materiais, sistemas e tecnologias para que se tornem ecologicamente corretos, socialmente justos e economicamente viáveis. O telhado verde surge como uma solução projetual de extrema expressão junto aos conceitos de desenvolvimento sustentável. Considerando a falta de material técnico, o presente trabalho pode ser apresentado como uma forma de reunir as características deste sistema em um documento em forma de tratado, que expõe de forma didática um ou vários assuntos a respeito de uma ciência. Este estudo trata do sistema de Telhado Verde Extensivo em lajes planas com foco em edificações de pequeno e médio porte. A pesquisa foi elaborada em três partes: contextualização histórica - compreendendo o telhado verde como um elemento milenar mas com novos usos - tipos de telhado verde e composição do sistema - elencando o telhado verde extensivo como objeto da pesquisa - e características do sistema – explanando sobre os benefícios do telhado verde junto as práticas sustentáveis. A escolha do tipo de telhado verde entre "tradicional" e "laminar" pode ter maior influência no dimensionamento das estruturas, assim como a escolha do tipo de substrato e vegetação. A vegetação também depende da utilização prevista para o telhado verde, sendo a grama o tipo mais comum para se ganhar área útil. O telhado verde pode ser considerado um sistema sustentável, pois, pode colaborar no gerenciamento de águas pluviais absorvendo parte da água no próprio sistema, graças à vegetação, substrato e camada drenante. A vegetação do sistema também pode colaborar para mitigar os efeitos de ilhas de calor, diminuindo as temperaturas ao seu redor e melhorando a circulação de ar nas cidades. A temperatura também pode ser mais facilmente controlada pelo sistema de telhado verde, que funciona como um excelente isolante térmico, não deixando o calor entrar na edificação durante o verão e segurando o calor dentro da edificação no inverno. Essa característica faz com que os gastos com energia sejam consideravelmente menores. Alguns países, inclusive o Brasil, têm posto o sistema em evidência e já consideram a utilização do telhado verde de extrema importância. / Humanity has been depleting natural resources at an unprecedented speed being the construction industry one of the biggest responsible for it. Sustainable practices exist to direct and influence projects, materials, systems and technologies so that they become ecologically correct, socially just, and economically viable. The green roof appears as a project solution of extreme expression next to the concepts of sustainable development. Considering the lack of technical material, the present work could be stated as a way to bring the characteristics of this system into a document in the form of a treaty, that lecture one or more subjects in a didactic way about an specific science. This study deals with the Extensive Green Roof system in flat roof covers for small and medium size buildings. The research was elaborated in three parts: historical contextualization - understanding the green roof as being an ancient element in architecture with new uses – green roof types and components: listing the Extensive Green Roof as the object of the research – and the characteristics of the green roof system: explaining the system benefits along with sustainable practices. The choice of the green roof type between "traditional" and "laminar" may have a greater influence on the design of the structures, as well as the choice of substrate and vegetation type. The vegetation also depends on the intended use for the green roof, with grass being the most common type to gain floor area. The green roof can be considered a sustainable system because it can collaborate in the management of rainwater by absorbing part of the water in the system itself, due to the vegetation, substrate and draining layer. The vegetation of the system can also help mitigate the effects of heat islands, reducing temperatures around them and improving air circulation in urbanized areas. The temperature can also be more easily controlled by the green roof system, which works as an excellent thermal insulation, not letting the heat enter the building during the summer and holding the heat inside the building in the winter. This makes energy expenditures considerably smaller. Some countries, including Brazil, consider the use of the green roof system as being of extreme importance.

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cassia.pdf: 2786981 bytes, checksum: 5b6d10db8b160b6e3fcd9969190b981f (MD5) Previous issue date: 2016-02-15 / Since the second half of the nineteenth century, energy plays a key role in the gear of modern industrial society, moving numerous systems and equipment, but its overuse has caused its scarcity. Assuming that renewable energy comes from renewable resources, naturally replenished, from the sun, wind, rain, tides and geothermal energy, some can be exploited intensively, and when combined with bioclimatic architecture and energy efficiency can have adequate thermal inertia a building with adequate insulation elements, maintaining thermal comfort inside the room during times of peak temperature and solar radiation outside and thus respectively controlling excess heat. To this end this work becomes significant because it was developed in order to provide two different conditions of buildings, in which the cover is differentiating factor for withdrawals and verification of energy efficiency. The research shows the variation of the internal temperature of the environment covered by the green roof and a conventional, and their loss to the environment over the hours of the day and night as well as the influence of the green roof substrate at room temperature inside, demonstrating the efficiency of the green roof. / Desde a segunda metade do século XIX, a energia desempenha papel fundamental na engrenagem da sociedade industrial moderna, movimentando inúmeros sistemas e equipamentos, porém seu uso demasiado vem causando a sua escassez. Partindo do pressuposto de que a energia renovável vem de recursos renováveis, naturalmente reabastecidos, proveniente do sol, vento, chuva, marés e energia geotérmica, algumas podem ser exploradas intensivamente, e quando aliadas a arquitetura bioclimática e eficiência energética pode-se ter ganhos consideráveis com a inércia térmica em uma edificação, com elementos de adequado isolamento, assegurando o conforto térmico no interior do ambiente durante horas de maior temperatura e radiação solar no exterior e assim respectivamente, controlar o excesso de calor. Com este objetivo o trabalho se torna expressivo, pois foi desenvolvido a fim de propiciar duas condições diferentes de construções, nas quais a cobertura é fator diferencial para os levantamentos e verificação da eficiência energética, obtendo resultados relevantes quando comparados os dois protótipos do experimento, um com telhado convencional e outro com telhado verde. A pesquisa apresentou a variação das temperaturas internas do ambiente coberto pelo telhado verde e de um convencional, e suas perdas para o meio ao longo das horas do dia e da noite, bem como a influência do substrato do telhado verde na temperatura interna do ambiente, demonstrando a eficiência do telhado verde.

A utilização de coberturas verdes nas edificações traz vantagens como a regulação das temperaturas no ambiente construído, a melhora na eficiência energética, a retenção das águas pluviais, a atenuação dos efeitos das ilhas de calor e o aumento da biodiversidade no ambiente urbano. O objetivo desta pesquisa é analisar experimentalmente o comportamento térmico de um sistema extensivo de cobertura verde em comparação com uma cobertura controle sem vegetação no período de transição entre as estações primavera-verão. O experimento foi composto por duas plataformas de teste construídas de forma a reproduzir um sistema de cobertura verde extensivo, sendo que uma plataforma recebeu o plantio de grama-amendoim e a outra foi mantida sem cobertura vegetal. Foram monitoradas as temperaturas dos níveis superior e inferior do substrato e também as temperaturas externas, abaixo da base das plataformas, por meio de termopares instalados em locais pré-determinados conectados a um sistema de aquisição de dados. Os dados de radiação solar global e das principais variáveis climáticas foram registrados pela estação meteorológica automática do Centro de Recursos Hídricos e Estudos Ambientais (CRHEA) da Universidade de São Paulo (USP) em Itirapina- SP, local onde foi conduzido o estudo. As análises do comportamento térmico foram realizadas a partir das abordagens espacial e temporal da Climatologia Dinâmica como forma de conhecer a influência das flutuações do tempo meteorológico possibilitando a identificação de episódios climáticos e suas repercussões sobre os valores das temperaturas obtidas das plataformas de teste através da elaboração e análise de gráficos, com o auxílio das cartas sinóticas e imagens de satélite, para identificação do episódio representativo e escolha dos dias típicos experimentais. Os resultados indicaram que a cobertura verde apresentou melhor desempenho térmico em relação à cobertura controle por ter apresentado maior atraso térmico entre as superfícies superior e inferior, menor amplitude térmica nas superfícies e temperaturas máximas menores do que a temperatura máxima do ar. Concluiu-se que, para um dia quente e seco, a cobertura do substrato com uma camada densa de vegetação influencia os processos de troca de calor no perfil do substrato pelo bloqueio de parte da radiação solar incidente, fator principal que determina esses processos, permitindo que a superfície superior não atinja temperaturas acima da temperatura máxima do ar diária e também que esta temperatura se manifeste com maior atraso na superfície inferior. / The use of green roofs in buildings brings advantages such as the regulation of temperatures in the built environment, the improvement in energy efficiency, storm water retention, mitigating the heat islands effect and increasing biodiversity in the urban environment. The aim of this study is to analyze experimentally the thermal behavior of an extensive green roof system compared to a control roof with just soil layer in spring-summer transition period. The experiment consisted of two test platforms built to reproduce an extensive green roof system, one of wich was planted with perennial peanut and the other one was kept without vegetation. The temperatures of the upper and lower levels of the substrate and also external temperatures below the base of the platforms were monitored by means of thermocouples installed in predetermined locations connected to a data acquisition system. Global solar radiation data and the main climatic variables were recorded by the automatic weather station at the Centre for Water Resources and Environmental Studies (CRHEA), University of São Paulo (USP) in Itirapina-SP, where the study was conducted. The analysis of the thermal behavior was based on the spatial and temporal approaches of dynamic climatology to know the influence of weather fluctuations enabling the identification of climatic episodes and their impact on the temperature values obtained from the test platforms by means of charts and verified by synoptic maps and satellite imagery for the identification of the representative episode and choice of the typical experimental days. The results indicated that green roof showed better thermal performance compared to control coverage by having larger thermal lag between the upper and lower surfaces, the lower temperature range on surfaces and lower maximum temperatures than the maximum air temperature. It was concluded that for a hot, dry day, a layer of a dense vegetation cover influences the heat exchange process in the substrate layer by blocking a part of the solar radiation, the main factor that determines these processes, allowing the upper surface does not reach temperatures above the maximum daily air temperature and also that this temperature be registred with higher delay at the bottom surface.

Submitted by Gustavo De Castro Carvalho (guccarvalho@hotmail.com) on 2018-08-01T22:14:09Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Gustavo_Carvalho_31_07.pdf: 15100111 bytes, checksum: 2658fcd933d4759ed39d530bdd48474f (MD5) / Approved for entry into archive by Lucimara Kurokawa Shinoda null (lucimaraks@sorocaba.unesp.br) on 2018-08-02T17:56:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 carvalho_gc_me_soro.pdf: 15100111 bytes, checksum: 2658fcd933d4759ed39d530bdd48474f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-02T17:56:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carvalho_gc_me_soro.pdf: 15100111 bytes, checksum: 2658fcd933d4759ed39d530bdd48474f (MD5) Previous issue date: 2018-06-28 / A crescente urbanização, faz com que problemas ambientais tornem-se cada vez mais frequentes e, dessa forma, alternativas como o uso de coberturas vegetais mostram-se como importantes ferramentas para a melhoria ambiental nos centros urbanos. Telhados verdes são sistemas construtivos que quando utilizados, trazem inúmeros benefícios à população, dentre os quais se destacam: melhoria no conforto térmico em edificações, diminuição da poluição atmosférica, acústica e visual, além de menor escoamento superficial, reduzindo enchentes. Diante disso, a presente pesquisa buscou avaliar a temperatura em protótipos com diferentes sistemas de telhados verdes comerciais (Sistema FLAT, Sistema Modular e Sistema MacDrain) cultivados com Callisia repens, para quantificar a melhoria no que diz respeito ao conforto térmico que esses sistemas proporcionam, comparando-os entre si e com um sistema testemunha, totalizando 4 protótipos. A coleta dos dados ocorreu no período de 09/08/2017 à 22/11/2017 através de sensores de temperatura automatizados, em três diferentes horários: 08:00, 13:00 e às 22:00 horas. Adotouse o delineamento experimental de blocos ao acaso, e foram realizadas análises estatísticas para a comparação dos resultados, através do Teste de Tukey a 5% de significância. Os resultados mostraram que em horários com valores maiores de temperatura, os sistemas conseguem atenuar a radiação solar, diminuindo a transferência de calor do meio externo para o compartimento instalado logo abaixo dos sistemas. Já em temperaturas amenas, como o período noturno, o sistema funciona de forma a manter o calor absorvido durante o dia no compartimento abaixo, isolando a perda de calor. Apesar da maior parte dos dados de temperatura interna não estarem dentro dos limites da zona de conforto térmico, a diferença mensurada entre os valores de temperatura dos sensores posicionados no protótipo testemunha e os protótipos com os sistemas instalados de telhados verdes chegou a 23 °C no dia 14/10/2017. Realizando-se as análises estatísticas, o protótipo testemunha apresentou diferença significativa, em relação aos sistemas com telhados verdes, nos três horários, mostrando o potencial do sistema com cobertura vegetal no isolamento térmico. Para os horários das 08:00 e 22:00 horas, os protótipos com diferentes sistemas instalados não apresentaram diferença significativa entre si, entretanto, às 13:00 horas, o sistema FLAT diferiu do sistema Modular. Além das análises térmicas, foram realizadas também análises físicoquímicas da água utilizada no sistema de irrigação após a drenagem no Sistema FLAT, com a finalidade de verificar a possibilidade de reúso em sistemas de irrigação. Os parâmetros analisados foram: pH, carbono orgânico, nitrogênio, fósforo e potássio, sólidos totais, DBO, turbidez e cor. Os resultados mostraram que a qualidade da água drenada foi pouco alterada em relação à água utilizada na irrigação. Dessa forma, a água escoada poderia ser reutilizada para irrigar o próprio sistema de telhado verde, ou ainda, jardins do entorno, contribuindo para o menor consumo de água e preservação deste bem. / The crescent urbanization makes that environmental problems become more frequent and, therefore, alternatives as the use of plant cover are important for the environmental improvement. The green roofs are constructive systems that when used bring countless benefits to the population, to name but a few, thermal comfort improvement in buildings, decrease of the atmosphere pollution, acoustic and visual, besides a larger surface flow reducing floods. Therefore, the present dissertation has evaluated the temperature in different green roof systems prototypes cultivated with Callisia repens, to quantify the improvement related to the thermal comfort that these systems provide, comparing them with each other and with a control system, totaling 4 prototypes. Data were collected from 09/08/2017 to 11/22/2017 by automated alerts, at three different times: 08:00am, 01:00pm and 10:00pm. To compare statistically the results, critical analyses were carried out using the Tukey test at 5% significance level. The results have showed that with higher temperatures, the systems are able to weaken the solar radiation, reducing the heat transfer from the external environment to the compartment just below the prototypes. On the other hand, at night, normally with mild temperatures, the system works by keeping the heat absorbed during the day in the compartment below, isolating the loss of heat. Although most of the internal temperature levels are not within the limits of thermal comfort zone, the difference between the temperature measured in both the temperature values of the sensors placed on the main prototype and the ones placed on the green roof prototypes systems reached 73,4 °F on 10/14/2017. Statistically, the control prototype was different from the green roof systems in the three measured times, showing the potential of them in the thermal comfort. At 08:00am and 10:00pm, the prototypes were statistically equal, but at 01:00pm, the FLAT system differred from the Modular system. Besides the thermal analysis, water tests were carried out with the water that passed through the FLAT system during the drainage, to analyze the possibility of reusing the water for irrigation systems. The parameters considered were: pH, organic carbon, nitrogen, phosphorus and potassium, total solids, BOD, turbidity and color. The results have showed that the quality of the drained water was not changed in comparison to the water used in the irrigation. Therefore, the water could be reused to irrigate the green system itself, or even surrounding gardens, contributing to a lower water consumption and preserving it.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-05-25T20:45:04Z No. of bitstreams: 1 2017_JúliaSantiagodeMatosMonteiroLira.pdf: 2367848 bytes, checksum: db196be48adcb284cadb831e53959c4b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-06-12T15:23:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_JúliaSantiagodeMatosMonteiroLira.pdf: 2367848 bytes, checksum: db196be48adcb284cadb831e53959c4b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-12T15:23:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_JúliaSantiagodeMatosMonteiroLira.pdf: 2367848 bytes, checksum: db196be48adcb284cadb831e53959c4b (MD5) Previous issue date: 2017-06-12 / A indústria da construção civil consome recursos naturais (renováveis ou não) e contribui para o aumento das emissões de GEE. As estratégias para a produção de habitações mais ambientalmente sustentáveis têm sido alternativas cada vez mais aplicadas ao mercado da construção, concomitantemente com a preocupação mundial em conservação do meio ambiente. Considerando o tamanho do território nacional (5% da superfície terrestre), a contribuição do Brasil nas emissões globais de GEE é relativamente pequena, mas ainda assim é a sétima maior emissão do planeta. Diante do exposto, a responsabilidade do país em reduzir os impactos ambientais é crescente. Dessa forma, muitos materiais, componentes e sistemas foram desenvolvidos buscando tecnologias mais energeticamente eficientes e ainda menores impactos ambientais. O telhado verde é uma alternativa para reduzir os efeitos das ilhas de calor e do aquecimento global, proporcionando, especialmente, benefícios de conforto térmico, já que isso está bem embasado na literatura científica. No entanto, aspectos relacionados ao seu desempenho ambiental ainda são pouco estudados. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi analisar as categorias de impacto referentes a depleção abiótica (uso de recursos minerais e fósseis) e ao potencial de aquecimento global (emissões de CO2-eq) de um telhado verde, incluindo todas as fases do seu ciclo de vida, utilizando a ACV em comparação com um telhado convencional constituído por laje de concreto armado e telhas cerâmicas para uma habitação em Brasília. A metodologia utilizada contou com o cálculo do software GaBi 6, de toda a ACV de berço ao túmulo. Na fase de uso, o consumo energético para utilização de condicionamento artificial foi quantificado pelo software Design Builder, e o valor resultante foi inserido no GaBi para transformação do consumo energético nas categorias de impacto escolhidas. O consumo energético na etapa operacional para condicionamento ambiental da edificação com telhado verde (TV) foi metade do que a mesma edificação com telhado convencional (TC). Com isso, observou-se a estreita relação da transmitância térmica com o consumo para condicionamento artificial. A fase de uso foi a que apresentou maior valor de depleção abiótica (combustíveis fósseis) e potencial de aquecimento global. A única exceção foi a depleção abiótica (uso de recursos naturais) do TV, em que a fase de pré-uso superou a fase de uso. O uso de telhas cerâmicas foi o maior responsável pelo elevado valor das categorias de impacto do TC. Em toda a ACV de berço ao túmulo, a substituição de uma cobertura convencional por uma cobertura em telhado verde se mostrou favorável, contribuindo para menores impactos ambientais. / The construction industry consumes natural resources (renewable or not) and contributes to the increase of GHG emissions. The strategies for the production of more sustainable dwelling have been alternatives increasingly applied to the construction market, simultaneously with the worldwide concern in conservation of the environment. Considering the size of the national territory (5% of the earth's surface), Brazil's contribution to global GHG emissions is relatively small, but it is still the seventh largest emission of the planet. Based on the above, the country's responsibility to reduce environmental impacts is increasing. In this way, many materials, components and systems were developed seeking more energy efficient technologies and even lower environmental impacts. The green roof is an alternative to reduce the effects of islands of heat and global warming, providing especially benefits of thermal comfort, as this is well grounded in the scientific literature. However, aspects related to its environmental performance are still poorly studied. In this context, the objective of this study was to analyze the impact categories related to abiotic depletion (mineral and fossil resource use) and to the global warming potential (CO2-eq emissions) of a green roof, including all phases of its life cycle (LCA), compared to a conventional roof made of reinforced concrete slab and ceramic tiles for a dwelling in Brasilia. In the methodology it was used the software GaBi 6 for the calculation of the whole LCA from cradle to grave. In the use phase, the energy consumption for the use of artificial conditioning was quantified by the software Design Builder, and the resulting value was added in the GaBi to transform the energy consumption in the impact categories chosen. The energy consumption in the operational stage for environmental conditioning of the building with green roof (TV) was half that of the same building with conventional roof (TC). In which the close relation of the thermal transmittance with the consumption for artificial conditioning was observed. The use phase was the one with the highest value of abiotic depletion (fossil fuels) and global warming potential. The only exception was the abiotic depletion (use of natural resources) of the TV, in which the pre-use phase exceeded the phase of use. The use of ceramic tiles was mainly responsible for the high value of TC impact categories. Throughout the LCA from the cradle to the grave, the replacement of conventional coverage by green roof coverage proved to be favorable, contributing to lower environmental impacts.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Green roofs (GRs) have as one of its principal advantages the stormwater retention. To evaluate this quality at different spatial scales, and face to not observed events, hydrological modelling is required. In Brazil, studies related to the hydrological modelling of GRs are incipient. Thus, this research had as main objective the analysis of the efficiency of GRs in the stormwater runoff control at different spatial scales, simulating an urban watershed, where conventional roofs were replaced by GRs. To reach this objective were accomplished the following processes: monitoring of rainfall-runoff events of an experimental GR; calibration of the GR effective rainfall volume by the modified SCS-CN method; development of a rainfall-runoff hydrological model for the GR; design of a micro drainage networks system simulating the watershed without GRs and using design storms; simulation of the watershed with the implementation of GRs to evaluate the impact on the reduction of peak flows and volumes propagated into the drainage networks face to observed rainfalls. Calibrated average CN resulted in 83, staying within the expectations when compared to values found by other authors for GR with similar characteristics. In this calibration was also possible to notice the GR retained in average 45% of each rainfall event volume. In the development of the GR model, initially was calibrated the runoff propagation using models known in the hydrological field: kinematic wave (KW) and the synthetic unit hydrograph of the SCS (SCS-UH). None of these models produced satisfactory results, then was developed a propagation model based in the SCS-UH method, which was called synthetic unit hydrograph of modular GR (MGR-SUH), proposing changes in some of its parameters. MGR-SUH produced satisfactory results, with the Nash-Sutcliffe coefficient resulting in 0,86, which was substantially bigger than the values obtained using the KW and SCS-UH models (0,67). Related to the reduction of peak flow in the micro drainage networks, the implementation of GR in the plots allowed to reduce one commercial diameter in 33 and 52% of the drainage networks stretches, for systems designed to 5 and 10-year return period design rainfall, respectively. Reductions were possible at different scales, both in stretches located at beginning of network, with few blocks contributing, and stretches located at end of network, with several blocks contributing. Besides, it was evaluated the GR effect at the different analyzed scales, with bigger efficiency at small scale (in average, the volume and peak flow reductions at the plot scale were 48 and 57%, respectively), than at block(s) scale, where these reductions were 32 and 38%. Also was found that the biggest reductions happened in events of smallest rainfall volume. Thus, this research allowed to conclude that the effectiveness of the GR in the stormwater runoff control decreases as the scale used increases, and also as increases the volume and intensity of the rainfall. / Os telhados verdes (TVs) têm como uma das suas principais vantagens a retenção de águas pluviais. Para avaliar essa característica em diferentes escalas espaciais, e frente a eventos ainda não monitorados, é imprescindível o uso de modelagem hidrológica. No Brasil, os estudos relacionados à modelagem hidrológica de TVs são incipientes. Portanto, esta pesquisa teve como principal objetivo analisar a eficiência de TVs no controle do escoamento pluvial em diferentes escalas espaciais, a partir de simulações de uma bacia hidrográfica urbana, onde telhados convencionais foram substituídos por TVs. Para isso, foram realizados os seguintes procedimentos: monitoramento de eventos de chuva-vazão de um TV experimental; calibração do volume de chuva efetiva do TV pelo método do CN-SCS modificado; desenvolvimento de um modelo hidrológico do tipo chuva-vazão para o TV; dimensionamento de um sistema de redes de microdrenagem para a bacia simulada sem os TVs utilizando chuvas de projeto; simulação da bacia com uso de TVs para verificar o impacto na redução das vazões de pico e volumes propagados nas redes de drenagem frente a chuvas observadas. O CN médio calibrado para o TV resultou em 83, ficando dentro das expectativas quando comparado com valores encontrados por outros autores para TV com características semelhantes. Nessa calibração também foi possível observar que, em média, o TV reteve 45% do volume de cada evento de chuva. No desenvolvimento do modelo de TV, inicialmente foi calibrada a propagação do escoamento superficial com o uso de modelos conhecidos no meio hidrológico: de onda cinemática (OC) e o hidrograma unitário sintético do SCS (HU-SCS). Como nenhum desses modelos produziu resultados satisfatórios, foi desenvolvido um modelo de propagação baseado na metodologia do HU-SCS, chamado de hidrograma unitário sintético de TV modular (HUS-TVM), sugerindo-se alterações em alguns dos seus parâmetros. O HUS-TVM produziu resultados satisfatórios, com o coeficiente Nash-Sutcliffe resultando em 0,86, substancialmente maior que o obtido com os modelos de OC e HU-SCS (0,67). Com relação à redução das vazões de pico nas redes de microdrenagem, a introdução de TVs nos lotes possibilitou reduzir um diâmetro comercial em 33 e 52% dos trechos das redes de drenagem, para sistemas dimensionados para chuvas de projeto com 5 e 10 anos de período de recorrência, respectivamente. As reduções foram possíveis em diferentes escalas, tanto em trechos de início de rede, com poucos quarteirões contribuintes, como os de final de rede, com vários quarteirões contribuintes. Ainda, verificou-se o efeito do TV nas diferentes escalas analisadas, sendo que sua eficiência foi mais pronunciada em menor escala (em média, as reduções de volume e vazão de pico no lote foram de 48 e 57%, respectivamente), do que em escala de quarteirão(ões), onde essas reduções foram de 32 e 38%. Constatou-se, também, que as maiores reduções ocorreram nos eventos de menor volume de chuva. Portanto, o trabalho permitiu concluir que a efetividade do TV na redução do escoamento pluvial diminui à medida que se aumenta a escala utilizada, e quanto maior é o volume e intensidade da chuva.

Submitted by Vasti Diniz (vastijpa@hotmail.com) on 2017-08-01T13:14:52Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 7825879 bytes, checksum: d260ae7746753b1c56886e134cf9243a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-01T13:14:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 7825879 bytes, checksum: d260ae7746753b1c56886e134cf9243a (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Among the different environmental problems that affect urban centres, we face the increase on temperature and the decrease on relative humidity on cities. The formation of heat islands and the thermal discomfort are changes observed in the urban thermal area of the cities climatic system, with serious problems to the general population. In this context, this work has as its main aim to verify the thermal performance of the green roof in analogy to other three toppings commonly used in civil construction (ceramic tile, cement tile and exposed slab). It was verified the thermal behaviour of the photovoltaic panels with the green roofs – hybrid roof. The research also had as a challenge to construct all the prototypes for microclimate monitoring. The microclimate monitoring happened in two different periods: dry and rainy season. To record the air temperature data, thermal hidrometers were used for inside measurements, and thermocouples to external measurement in photovoltaic panels. During the rainy season, the difference of up to 2° C was registered comparing the green roof to the cement tile prototype, and to the others the difference was 1°C. In the dry season the heat difference was 3° C related to the cement tile prototype, and 2° C when compared to the other toppings. In relation to external measurements done with the Thermocouples, the results are positive both on the superior or on the inferior surface of the Panel. That is, it was observed that the green roof contributes to soothe microclimate on the external environment, and consequently to the efficiency of the Panel. With these results, it is concluded that the green roof is a sustainable technology that helps soothing microclimate, on the internal and on the external environment. / Dentre os diversos problemas ambientais que afetam os centros urbanos, pode-se verificar o aumento de temperaturas e a redução da umidade relativa do ar nas cidades. A formação das ilhas de calor e o desconforto térmico são alterações observadas no campo térmico urbano do sistema climático das cidades com graves problemas para população em geral. Diante deste contexto, esta pesquisa se insere com o objetivo principal de verificar o desempenho térmico do telhado verde em analogia a outros três tipos de coberturas comumente usados na construção civil (telha cerâmica, fibrocimento, laje exposta). E verificou-se o comportamento térmico do painel fotovoltaico com o telhado verde – Telhado Híbrido. A pesquisa também teve o desafio de confeccionar todos os protótipos para o monitoramento microclimático. O monitoramento microclimático ocorreu em dois períodos climáticos distintos: período seco e chuvoso. Para os registros dos dados de temperatura do ar foram utilizados termohigrometros para medições internas. E termopares para medições externas no painel fotovoltaico. No período chuvoso, registra-se a diferença de até 2°C do telhado verde em relação ao protótipo com telha de fibrocimento e 1°C em relação aos demais. No período seco a diferença térmica foi de 3°C em relação ao protótipo de Fibrocimento e 2°C quando comparado aos demais. Com relação às medições externas feitas por termopares verificou-se que os resultados são positivos, tanto na superfície superior quanto na superfície inferior do painel. Ou seja, observa-se- que o telhado verde contribui com a amenização microclimática do ambiente externo e consequentemente com a eficiência do painel. Com estes resultados, conclui-se que o telhado verde é uma tecnologia sustentável que contribui com a amenização microclimática interna e externa do ambiente.

Orientador: Fernando Iguti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T07:15:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arcaro_ViniciusFernando_D.pdf: 21746782 bytes, checksum: 85e16f75faf1ede316edf57c4fb26e90 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Este trabalho considera dois tipos de coberturas tridimensionais: treliça espacial e rede de cabos, focalizando na formulação exata do tratamento teórico de hastes quando sujeitas a grandes mudanças na geometria. No caso de treliça espacial, apresenta urna heurística para o dimensionamento de mínimo peso de treliças espaciais constituídas por tubos cilíndricos de aço. A estratégia de mínimo peso significa um esforço para minimizar o custo deste tipo de treliça que é bastante comum na prática da engenharia civil. Nos subproblemas de cálculo de equilíbrio, o surpreendente desempenho do método quase Newton sem memória é revelado quando comparado com os métodos quase Newton e Newton. Uma aplicação da heurística a um caso real envolvendo milhares de deslocamentos e milhares de barras é apresentado. No caso de rede de cabos, proporciona um guia realista seguro sobre o comportamento de sistema estruturais com rede de cabos. A formulação matemática é especialmente adequada para modelar a etapa de tensionamento que é geralmente necessária nas tenso estruturas. Os resultados de um modelo experimental de rede de cabos tensionados, na forma de um parabolóide hiperbólico, ancorada em vigas rígidas retas, são comparados com os resultados do modelo teórico. Um caso real é analisado, onde a estrutura é urna rede de cabos de aço, na forma de um parabolóide hiperbólico, ancorada num anel de concreto, cujo eixo projeta uma elipse no plano horizontal / Abstract: This work considers two types of tridimensional roofs: space truss and cable network, focusing on exact formulation in the theoretical treatment of stems when subjected to large changes in geometry. In case of space truss, it presents a heuristic to minimum weight design of space trusses composed of steel cylindrical tubes. The minimum weight strategy means an effort to minimize the cost of this type of truss, which is very common in the civil engineering practice. In sub-problems of equilibrium calculation, the surprising performance of the memoryless quasi Newton method is revealed when compared to the quasi Newton and Newton methods. An application of the heuristic to a real case encompassing thousands of displacements and thousand of members is presented. In case of cable network, it provides a sound practical guidance on the behavior of cable structural systems. The mathematical formulation is specially suited to model the tensioning stage, which is generally necessary in tension structures. The results from an experimental model of a tensioned cable network, in the shape of hyperbolic paraboloid, anchored at straight rigid beams, are compared with the results from the theoretical model. A real case is analyzed, where the structure is a steel cables network, in the shape of hyperbolic paraboloid, anchored at a concrete ring bearn, whose axis projects an ellipse in the horizontal plane / Doutorado / Mecanica Computacional / Doutor em Engenharia Mecânica

Neste trabalho, foi pesquisada a eficiência de abrigos individuais para bezerros, a partir de índices de conforto térmico (carga térmica radiante, índice de temperatura de globo e umidade e índice de globo negro) calculados com base na temperatura ambiente, temperatura de globo negro e umidade relativa do ar, comparando-se abrigos cobertos por telha de cimento celulose ou telha de cimento amianto comercial. O experimento foi implantado num sistema de abrigos convencionais, tipo boxe, com cinco tratamentos diferentes e cinco repetições por tratamento (um bezerro por repetição), durante os meses de setembro a novembro de 2002. Foram registradas variáveis fisiológicas de termorregulação (freqüência respiratória e temperatura retal). As telhas de cimento celulose foram caracterizadas por meio de testes físicos e mecânicos com resultados aceitáveis. Estimou-se o custo final da produção da telha de cimento celulose, que se mostrou vantajoso em relação a outras opções de cobertura com telha cerâmica. Os abrigos expostos ao sol e cobertos com telha de cimento amianto apresentaram os índices menos satisfatórios quanto ao conforto térmico animal, em relação aos demais abrigos também expostos ao sol. Já os abrigos cobertos com telhas de cimento celulose apresentaram os melhores índices de conforto térmico animal, quando estes estavam dispostos em área sombreada. Os resultados das variáveis fisiológicas também foram significativamente melhores para os tratamentos posicionado à sombra. Encontrou-se uma relação satisfatória entre os resultados de conforto térmico e os resultados fisiológicos. / This work focused the efficiency of individual housing for calves, based on thermal comfort indexes (radiant thermic load, black globe humidity index and black globe index) that were calculated with ambient temperature, black globe temperature and relative humidity of the air. Animal housing covered with cellulose cement tiles were compared with commercial asbestos cement tiles. The experiment was installed in a system of conventional housing, box type, with five different treatments (one calf per repetition), during the period from September to December 2002. Physiological variables of thermoregulation (respiration rate and rectal temperature) were also registered during the experiment. The roofing tiles of cellulose cement were characterized by physical and mechanical tests with acceptable results. The final cost of the production of the cellulose cement tiled showed to be advantageous in relation to other options of roofing with ceramic tiles. The housing exposed to the sunlight and covered with asbestos cement tiles presented the less satisfactory results for the animal thermal comfort in comparison with the others treatments exposed to the sun. The housing covered with cellulose cement tiles under shade showed the best results of thermal comfort. The results of the physiological variables were significantly better for the treatment positioned under the shade. A satisfactory relation between the thermal comfort indexes and the physiological results were found in the conditions of the present work.