A seleção para produção de leite vem aumentando a suscetibilidade de vacas leiteiras ao estresse térmico, principalmente em raças europeias em regiões tropicais e sub-tropicais. Cerca de 95% do rebanho leiteiro no Brasil é composto por animais mestiços. O objetivo deste trabalho, conduzido no campo experimental José Henrique Bruschi da Embrapa Gado de Leite, em Coronel Pacheco – MG, durante o mês de março de 2013, foi investigar alterações nos parâmetros fisiológicos de vacas leiteiras que identifiquem com maior fidedignidade o estresse calórico. Foram realizadas coletas de sangue para análise do hematócrito (Ht), contagem de eritrócitos (ERI) e contagem de hemoglobina (HEMO), além do registro da temperatura retal (TR), da frequência cardíaca (FC), da frequência respiratória (FR), do escore de ofegação (EO) em 38 fêmeas bovinas em lactação, divididas conforme o grupo genético em ½, ¾ e puras, durante seis dias nos turnos da manhã e da tarde. Os dados foram submetidos à análise da variância considerando os efeitos de grupo genético, dias, turnos e suas interações, com medidas repetidas no tempo e regressão “broken-line”. Houve efeito significativo para a interação grupo genético*dia*turno para TR, FC, FR e EO. Os valores de TR, FC, FR e EO do grupo de vacas puras HO foram maiores em relação ao grupo ¾ e esse em relação ao grupo ½. No grupo de vacas puras, as variáveis fisiológicas aumentaram linearmente com o Índice de Temperatura e Umidade (ITU), sem apresentar inflexão. O ponto de inflexão das curvas de variáveis fisiológicas ocorreu num valor de ITU mais alto para o grupo ½ em relação aos demais. Os valores de Ht e HEMO foram distintos entre os grupos genéticos, mas não variaram com o ITU, mostrando que o estresse provocado não foi suficiente para alterar os parâmetros hematológicos medidos. A média de ITU durante o turno da manhã foi de 74, quando 70, 43 e 13% das vacas puras, ¾ e ½, respectivamente, se apresentavam com a FR acima dos padrões de referência. A FR foi o melhor indicativo do estresse térmico e seu valor crítico foi de 140mov/min para as vacas Girolando e 168 mov/min para a raça Holandesa. Vacas da raça Holandesa são mais sensíveis ao estresse térmico do que cruzas Holandês-Zebuíno. / Selection for milk production has increased the susceptibility of dairy cows to heat stress, especially in European breeds reared in tropical and sub - tropical conditions. About 95% of dairy cattle in Brazil are crossbred animals. This study, conducted in the Embrapa Dairy Cattle José Henrique Bruschi experimental station, Coronel Pacheco - MG, was used to investigate changes in the physiological parameters of dairy cows to identify heat stress with greater reliability. Blood samples were collected for analysis of hematocrit (Ht), erythrocyte count (ERI) and hemoglobin count (HEMO), in addition to recording the rectal temperature (RT), heart rate (HR), respiratory rate (RR), panting score (PS) in 38 lactating cows. These varied according to genetic group (½, ¾ and pure bred Holstein (HO)), anda data was collected for six days in the morning and afternoon. Data were subjected to analysis of variance considering the effects of genetic group, days, time of day and their interactions with repeated measures and broken-line regression. Significant effects were found for the interaction between genetic group*day*time of day for RT, HR, RR and PS. These values were higher for pure HO cows were higher than in ¾ and ½ groups. In the HO group, physiological variables increased linearly with the Temperature Humidity Index, without presenting inflection in the regression. The inflection point occurred at a higher ITU highest value for the ½ group compared with the other groups. Ht and HEMO were different among genetic groups and did not vary with the ITU, showing that stress caused was not sufficient to alter the hematological parameters measured. The average THI during the morning shift was 74, when 70, 43 and 13 % of pure HO, ¾ and ½, respectively, presented FR above the standard. The FR was the best indicator of heat stress and its critical value was 140mov/min for Gir cows and 168 mov / min for Holsteins. Holstein cows are more sensitive to heat stress than crossbred Holstein- Zebu.

O presente trabalho apresenta uma proposta para melhoria da eficiência energética e do conforto térmico em edificações com sistemas de automação predial-residencial. O desenvolvimento da proposta do trabalho foi dividido em três etapas: na primeira etapa foi realizada uma análise inicial do desempenho de uma sala de aula automatizada, com relação ao consumo de energia elétrica do sistema de climatização e o conforto térmico dos usuários, em 4 cenários típicos de uso da sala. Esta análise indicou claras possibilidades de melhorias no sistema de automação, de forma a aumentar o conforto térmico e reduzir-se o consumo de energia. Numa segunda etapa da proposta foi aplicada uma estratégia de alteração dos horários de funcionamento do sistema de climatização com o objetivo de melhorar o conforto térmico dos usuários. Para validação das estratégias propostas foi desenvolvido, utilizando-se o software EnergyPlus, um modelo computacional para simulação da variação de temperatura da sala. Com a análise comparativa de simulações observou-se que alterando o horário de funcionamento do sistema de climatização foi possível manter a sala 100% do tempo na faixa de conforto térmico durante as aulas, porém com um aumento no consumo de energia. Em função disto, numa terceira etapa da proposta foi aplicada uma estratégia para ajustar o valor de setpoint de resfriamento do sistema de climatização integrado ao sistema de automação da sala com o objetivo de melhorar a eficiência energética. O algoritmo foi inicialmente desenvolvido com o software Matlab e foi co-simulado com o modelo computacional utilizando a ferramenta MLE+. Com a análise comparativa de simulações e co-simulações observou-se que houve uma redução no consumo de energia de cerca de17% na sala numa comparação com os cenários validados na primeira etapa. Os conceitos desenvolvidos foram então aplicados no projeto de uma nova edificação, no qual uma redução no consumo de energia em torno de 6%. / The present paper presents a proposal of improvement of energy efficiency and thermal comfort in buildings with home and building automation. The development of the proposal of the paper was divided into three stages: At the first stage it was realized an initial analysis of the performance of an automated room in relation to the consumption of electrical energy by the air conditioning system and the thermal comfort of the users in four typical scenarios of the room use. This analysis indicated clear possibilities of improvement on the automation system in terms of improving thermal comfort and decreasing energy consumption. At the second stage of the proposal it was applied a strategy of alteration of the operation times of the air conditioning system with the objective of improving the thermal comfort of the users. To validate the strategies proposed it was developed, using the EnergyPlus software, a computational model to simulate the variations in temperature in the room. With the comparative analysis of the simulations it was observed that altering the operation times of the air conditioning system it was possible to maintain the room in the thermal comfort zone 100% of the time, however, with an increase in energy consumption. Therefore, at the third stage of the proposal it was applied a strategy to adjust the cooling set point of the air conditioning system integrated to the automation system with the objective of improving energy efficiency. The algorithm was developed initially with the Matlab software and it was co-simulated with the computational model utilizing the MLE+ tool. With the comparative analysis of simulations and co-simulations it was observed that there was a reduction of around 17% in the consumption of energy in the room compared with the scenarios validated at the first stage. The concepts developed were then applied on the project of a new building, in which the reduction of energy consumption was around 6%.

O padrão de desenvolvimento das cidades brasileiras nas últimas décadas, com acelerada urbanização, tem mostrado resultados prejudiciais sobre a forma das cidades, a qualidade de vida nelas e o consumo dos recursos naturais. Para promover a sustentabilidade no planejamento urbano é importante adequar o ambiente construído ao clima local, permitindo ao homem viver em conforto e reduzir o consumo dos recursos naturais. Uma das maneiras apontadas para melhorar a qualidade das cidades e o conforto térmico nelas é através da criação de parques verdes. Este trabalho tem por objetivo analisar a influência dos parques verdes no conforto térmico urbano, através de estudo de caso em Porto Alegre/RS. A pesquisa parte da revisão bibliográfica, para explicar como as áreas verdes podem contribuir para o conforto térmico urbano. Para o estudo de caso foi analisada a influência dos parques Farroupilha, Moinhos de Vento e Germânia nos seus entornos, através de medições in loco de temperatura e umidade do ar, principais variáveis de conforto térmico, e de análises de dados de sensoriamento remoto. Utilizando índices que consideram apenas estas duas variáveis, um com base da carta de Givoni e outro no cálculo da Temperatura Efetiva, não foi possível observar correlação entre o conforto térmico e a presença e proximidade dos parques. Entretanto, analisando as variáveis, é possível observar que os parques aumentaram entre 3,54 e 13,94% a umidade relativa do ar e reduziram a temperatura do ar em até 2,3°C. As análises de sensoriamento remoto vão ao encontro destes resultados, chegando 8,6°C as diferenças de temperaturas de superfície obtidas no interior e no entorno dos parques. Os três parques estudados influenciaram nas variáveis de conforto nos seus entornos, sendo o efeito de oásis mais significativo nos parques maiores e com áreas mais arborizadas e superfícies de água. Assim sendo, até mesmo os parques menores contribuem para a redução das ilhas de calor urbano, evitando que as temperaturas dos centros das cidades aumentem ainda mais. / The pattern of development of Brazilian cities in recent decades, with rapid urbanization, have shown harmful results on the morphology of the cities, the quality of life in them and the consumption of natural resources. To promote sustainability in urban planning it is important to adapt the built environment to the local climate, allowing to live in comfort and to reduce the consumption of natural resources. One of the ways aimed at improving the quality of cities and the thermal comfort in them is by creating green parks. This work aims to analyze the influence of green parks in the urban thermal comfort a case study in Porto Alegre / RS. The study of the literature review can explain how green areas can contribute to the urban thermal comfort. For the case study we analyzed the influence of three parks (Farroupilha, Moinhos de Vento and Germânia) with their surroundings by measurements, in situ, of temperature and humidity, the main variables of thermal comfort, and remote sensing data analysis. Using indexes treating only these two variables, one based on the chart of Givoni and the other in the calculation of Effective Temperature, was not observed correlation between thermal comfort and the presence and proximity of the parks. However, analyzing the variables we can observe that the parks have increased of relative air humidity between 3.54 and 13.94% and reduced air temperature of 2.32°C. Remote sensing analysis are in agreement with these results, reaching 8.56°C differences in surface temperatures obtained inside and around the parks. The three parks studied influenced variables the comfort of in their surroundings, with the oasis effect very significant on the largest parks and more wooded areas and water surfaces. Even the smallest parks contribute to the reduction of urban heat islands, preventing temperatures from urban centers to increase further.

O confinamento de bovinos leiteiros de alto padrão genético em instalações climatizadas do tipo freestall é uma das principais alternativas adotadas pelos produtores com a finalidade de mitigar os efeitos do estresse térmico. Neste cenário, o galpão freestall de laterais fechadas com sistema de resfriamento evaporativo e ventilação cruzada, em inglês low-profile cross-ventilated freestall (LPCV), é um novo conceito no sistema de produção de leite. Não há muita informação na literatura científica sobre o uso desta tipologia para confinamento de vacas holandesas em região de clima quente e úmido, caso o Brasil. Portanto, o objetivo desse estudo foi avaliar o desempenho térmico (temperatura, umidade, velocidade do vento, indexes de conforto térmico, nível de ruído e de iluminância), zootécnico (produtividade, número de intervenções veterinárias para mastite e retenção de placenta, período de serviço, intervalo entre partos e taxa de prenhez) e o nível de bem-estar animal (limpeza corporal, lesões de jarrete, claudicação, taxa respiratória e descarga nasal) proporcionado por um galpão LPCV, para alojamento de vacas holandesas lactantes, em comparação a um galpão freestall convencional, em que a ventilação natural esta associada ao uso de ventiladores e aspersores (FVA). Verificou-se que o LPCV promoveu um maior controle do microclima interno, registrando menores amplitudes térmicas e maior redução do tempo de exposição dos animais a condições térmicas estressantes, comparado ao galpão FVA. As variáveis apresentaram uma dispersão gradiente no sentido transversal do galpão LPCV, porém a amplitude desta variação espacial foi baixa. Além disso, os animais apresentaram um adequado nível de bem-estar animal, e houve uma melhora nos índices zootécnicos da propriedade. Desse modo, conclui-se que a utilização do galpão freestall fechado com sistema de resfriamento evaporativo e ventilação cruzada foi mais eficiente que o galpão freestall convencional para confinamento de vacas holandesas em lactação, nas condições ambientais estudadas, considerando os aspectos referentes ao controle das variáveis físicas do ambiente interno, os aspectos zootécnicos e de bem-estar animal. / The Holstein dairy cattle breeding in the freestall facilities is one of the alternatives adopted by producers in order to reduce the effect of heat stress. In this scenario, low-profile cross-ventilated freestall (LPCV) is a new concept in milk production system. There is not much information in the scientific literature about the use of this typology for confining Holstein cows in a hot and humid climate region, such as Brazil. Therefore, the aim of this study was to evaluate the thermal (temperature, humidity, air velocity, thermal comfort indexes, noise level and luminosity), zootechnical (productivity, number of veterinary interventions for mastitis and retention of placenta, open days, pregnancy interval and rate) and the level of animal welfare (cleanliness of animals, hock injuries, lameness, respiratory rate, nasal discharge) provided by a LPCV barn comparing to a conventional freestall barn where natural ventilation is associated with the use of fans and sprinklers (FVA). It was verified that the LPCV promoted a greater control of the internal microclimate, registering lower thermal amplitudes and greater reduction of exposure time of the animals to stressful thermal conditions, compared to the FVA. The variables presented a gradient dispersion in the transverse direction of the LPCV barn, but the amplitude of this spatial variation was low. In addition, the animals presented an adequate level of animal welfare, and there was an improvement in the zootechnical indexes of the property. Thus, it was concluded that the use of the full-closed freestall barn with evaporative panel and cross-ventilation was more efficient than the conventional freestall for confinement of lactating Holstein cows under the environmental conditions studied, considering the aspects regarding the control of physical variables in the internal environment, zootechnical aspects and animal welfare.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A presente pesquisa foi realizada no nÃcleo urbano do distrito Sede da pequena cidade de Aquiraz - CE, situada na RegiÃo Metropolitana de Fortaleza, e pretendeu conhecer a dinÃmica climÃtica dessa Ãrea sob o nÃvel termodinÃmico do S.C.U. de Monteiro (2003). O objetivo geral deste estudo foi diagnosticar as diferenÃas tÃrmicas e higromÃtricas, em condiÃÃes diferentes de uso e ocupaÃÃo do solo, percebendo como estas se refletem no conforto tÃrmico, em escala microclimÃtica do nÃcleo urbano, em dias representativos de estaÃÃes sazonais contrastantes. O trabalho foi realizado em quatro pontos experimentais que apresentam dinÃmica urbana e caracterÃsticas geoecolÃgicas diferentes. As coletas de dados ocorreram em trÃs dias representativos de perÃodos sazonais contrastantes, com medidas simultÃneas nos horÃrios de 6, 9, 12, 15, 18 e 21. O primeiro episÃdio aconteceu no dia 16 de abril de 2011, correspondente ao perÃodo chuvoso. O segundo ocorreu no dia 20 de agosto de 2011, correspondente ao perÃodo seco com forte intensidade dos ventos e, o terceiro ocorreu no dia 26 de novembro de 2011, representativo do perÃodo seco com fraca intensidade dos ventos. Os resultados obtidos demonstram a dinÃmica climÃtica dos perÃodos sazonais em que foram mensurados, tendo os sistemas de circulaÃÃo atmosfÃrica como fatores determinantes no comportamento dos atributos climÃticos. Os contrastes tÃrmicos e higromÃtricos observados foram significativos para a realidade do nÃcleo urbano do distrito Sede. Os pontos de coleta de dados de intensa dinÃmica urbana e densidade de construÃÃes foram os que apresentaram as maiores temperaturas, e o ponto mais arborizado foi o que apresentou temperaturas mais baixas, umidade mais elevada e, consequentemente condiÃÃes favorÃveis ao conforto tÃrmico. / This research was conducted in the urban core of the district headquarters town of Aquiraz - CE, located in the Metropolitan Region of Fortaleza, and sought to know the climate dynamics of the area under the thermodynamic level of Monteiro's SCU (2003). The aim of this study was to diagnose the thermal and hygrometric differences under different conditions of use and occupation of the soil. This we noticed how these different are reflected in the thermal comfort in the microclimatic scale of the urban core on the representative days of the contrastive seasons. The study was conducted in four experimental points that present different urban dynamics and different geoecological characteristics. Data collection occurred over three representative days of contrastive seasons, with simultaneous measurements in the schedules of 6, 9, 12, 15, 18 and 21 hours. The first experiment was carried through on April 16, 2011, corresponding to the rainy season. The second occurred on August 20, 2011, corresponding to the dry season with strong intensity of the winds and the third occurred on November 26, 2011, the representative day of dry period with low intensity of the winds. The results demonstrate the climate dynamics of the sazonais periods in which they were measured, and the atmospheric circulation systems act as determining factors in the behavior of climatic attributes. The thermal and hygrometric observed contrasts were significant for the reality of the urban core of the district headquarters. The data collection points of intense urban dynamics and density of buildings were those with the highest temperatures, and a more wooded point showed the lower temperatures, higher humidity and consequently favorable conditions for thermal comfort.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / As reaÃÃes termofisiolÃgicas humanas Ãs condiÃÃes climÃticas sÃo comumente avaliadas a partir da aplicaÃÃo de Ãndices de conforto tÃrmico. Os resultados sÃo interpretados por meio de escalas de apreciaÃÃo definidas em funÃÃo do relacionamento entre o valor calculado e a sensaÃÃo tÃrmica relatada por pessoas adaptadas ao clima temperado. Entretanto, diversos estudos tÃm identificado um distanciamento entre estas respostas e apontado para a necessidade de ajustes. Fortaleza à uma cidade litorÃnea de clima tropical quente e Ãmido, naturalmente estressante devido ao calor. Por um lado, tem apresentando significativas alteraÃÃes climÃticas e, por outro, poucos estudos avaliam o impacto dessas alteraÃÃes na sensaÃÃo tÃrmica da populaÃÃo. Dessa forma, este estudo visa verificar a aplicabilidade de alguns Ãndices tÃrmicos e definir novos limites de conforto que possam ser aplicados em anÃlises bioclimÃticas de espaÃos abertos pÃblicos da cidade. Inicialmente, com o objetivo de identificar a percepÃÃo e preferÃncia tÃrmicas da populaÃÃo e coletar as informaÃÃes necessÃrias ao cÃlculo dos Ãndices, foram aplicados questionÃrios e realizadas mediÃÃes em campo em dias representativos das quatro estaÃÃes do ano, entre 2011 e 2012, das 09:00 Ãs 16:00h. A amostragem foi feita por conveniÃncia e considerou a populaÃÃo adulta, saudÃvel e aclimatada Ãs condiÃÃes climÃticas locais. Os Ãndices tÃrmicos foram calculados individualmente e todas as informaÃÃes foram tratadas estatisticamente a partir do teste chiquadrado, da anÃlise de variÃncia e da anÃlise de regressÃo probit. Os resultados mostram limites de conforto mais elevados e uma reduÃÃo na amplitude das faixas, identificando uma maior tolerÃncia ao calor em funÃÃo da abordagem adaptativa. TambÃm revelam a percepÃÃo do clima como levemente aquecido a quente, a preferÃncia da populaÃÃo por um ambiente tÃrmico mais fresco e indicam a necessidade de se preservar o sombreamento e a ventilaÃÃo proporcionados, respectivamente, pela arborizaÃÃo e pelas brisas marÃtimas e vento regional. Analisando o perÃodo de 1980 a 2010, observa-se que apesar da maioria dos dados situaremse entre os novos limites de conforto, hà indÃcios de uma sensaÃÃo tÃrmica mais aquecida. A definiÃÃo de novas faixas de conforto fornece subsÃdios aos planejadores urbanos no processo de tomada de decisÃo, permitindo uma avaliaÃÃo mais adequada dos espaÃos abertos, a comparaÃÃo de diferentes soluÃÃes e intervenÃÃes urbanas mais coerentes com o clima local. / Human termofisiolÃgicas reactions to climatic conditions are commonly evaluated from the application of thermal comfort indices. Results are interpreted by assessment scales defined by the relationship between the calculated value and the thermal sensation reported by people adapted to the temperate climate. However, many studies have identified a gap between these answers and pointed to the need for adjustments. Fortaleza is a coastal city of hot and humid tropical climate, Naturally stressful due to heat. On one hand, it presents significant climate change and, second, few studies have evaluated the impact of these changes in thermal sensation of the population. Thus, this study aims to verify the applicability of some thermal indices and set new limits of comfort that can be applied in bioclimatic analysis of public open spaces in the city. Initially, with the aim of identify the thermal perception and preference of the population and collect information necessary for the calculation of the indices, measurements questionnaires were administered and conducted in field representative days of the four seasons between 2011 and 2012, from 09:00 to 16: 00h. The sample was selected by convenience and considered the adult population, healthy and acclimatized to the local climate. The thermal indices were calculated individually and all information were statistically treated from chiquadrado test, analysis of variance and probit regression analysis. The results show higher comfort boundaries and decrease in amplitude of the tracks, identifying one greater heat tolerance according to the adaptive approach. They also reveal the perception climate as slightly warm to hot, the preference of the population for environment cooler thermal and indicate the need to preserve the shading and ventilation provided, respectively, for afforestation and by sea breezes and regional wind. Looking at the period 1980-2010, it is observed that although most situaremse data between the new limits of comfort, there is evidence of a warmer wind chill. The defining new comfort ranges provides subsidies to urban planners in the process decision-making, allowing a better assessment of open spaces, the comparison of different urban solutions and interventions more consistent with the local climate.

Orientadores: Lucila Chebel Labaki, Lauro Luiz Francisco Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-09T23:28:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pezzuto_ClaudiaCotrim_D.pdf: 11862894 bytes, checksum: f0f91c79152bdd70d7660012de8ab82c (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Atualmente, nota-se um crescente interesse público pela qualidade dos espaços urbanos nas cidades e isso, consequentemente, contribui para a qualidade de vida da população. Assim, o conhecimento dos fatores climáticos juntamente com as características do sítio, tais como, morfologia, presença de vegetação, corpos d¿água, é de fundamental importância para a elaboração de diretrizes urbanísticas que visem melhores condições climáticas nas cidades. Inserido neste contexto, o presente estudo tem como objetivo geral avaliar a influência dos diferentes usos do solo e o efeito climático no ambiente urbano. A metodologia utilizada para esta pesquisa foi a coleta de dados com medidas móveis e fixas de temperatura do ar e umidade. Outra vertente do estudo foi a aplicação de questionários com os pedestres nos locais de coleta de dados, com o objetivo de avaliar a sensação de conforto térmico nestes espaços. Para estudo de caso foi escolhida uma região central da cidade de Campinas ¿ SP, Brasil, caracterizada por grande concentração de área construída, adensamento populacional e complexidade de uso do solo. As análises envolveram a inter-relação entre os parâmetros climáticos e a organização espacial urbana. Para auxiliar nas análises foi utilizado um programa como suporte para gerar novas informações a partir do Sistema de Informação Geográfica (SIG), através do processamento de informações com expressão geográfica. Como resultado das análises foi possível delimitar as Unidades Climáticas Urbanas da área de estudo através do cruzamento dos valores dos atributos climáticos medidos com as características associadas aos padrões de uso do solo. Verificou-se que o uso do solo urbano interfere tanto na temperatura do ar como na sensação térmica do pedestre da cidade, e que pontos localizados em regiões de uso do solo semelhantes apresentaram valores estatisticamente iguais. Os resultados obtidos dessa pesquisa podem auxiliar o planejamento, visando a melhoria do ambiente urbano, em particular o conforto térmico / Abstract: Currently, the quality of urban spaces has been the subject of several studies which contribute to the quality of life of the population. Climatic factors, as well as other characteristics of those spaces affect local population directly, and are extremely important to elucidate the need of improvements in climatic conditions in cities. This work evaluates the influence of urban morphology in climatic conditions of open urban spaces. Mobile and fixed measurements of air temperature and humidity were taken, and questionnaires were applied to pedestrians where the data were collected to evaluate the sensation of thermal comfort in these places. The chosen area for this case study is a central region of the city of Campinas, in the State of São Paulo, Brazil, since it is characterized by great building concentration, population density and complexity of land use. The analyses involved the interrelationship between the climatic parameters and urban space organization. New information was generated by Geographical Information Systems (GIS), by processing the information about sectors with geographical expression. As a result, it was possible to delimit the Urban Climatic Units of the area by relating the values of the measured climatic attributes to the characteristics associated to the patterns of land use. It was verified that land use interferes not only in the air temperature but also in pedestrians¿ thermal sensation. Besides, spots located in areas of similar land use presented statistically similar values. These results may guide planning and improvements in urban environments, especially those related to thermal comfort / Doutorado / Arquitetura e Construção / Doutor em Engenharia Civil

A pesquisa analisa o desempenho térmico de duas edificações escolares distintas, o Centro de Educação Profissional do Vale do Caí e a Escola de Ensino Fundamental Frei Pacífico, localizados em municipalidades também distintas e compostos por tipologia arquitetônica e orientação solar similares. Método: Os dois casos estudados tiveram o seu desempenho analisado pelo método de medição in loco, com coleta horária das variáveis de temperatura e umidade relativa do ar, fazendo uso de data loggers. A amostra foi composta por uma sala de aula, em cada ambiente de ensino. Objetivos: Foram objetivos desta pesquisa: caracterizar os estudos de caso; calcular as propriedades térmicas dos fechamentos; apontar distinções no procedimento de coleta de dados; analisar o desempenho térmico das salas estudadas, considerando o período de medições e o período de ocupação; e comparar dados climáticos das municipalidades com os dados climáticos de Porto Alegre. As análises foram estruturadas por estações do ano, com análise de temperatura (incluindo atraso e amortecimento térmico) e umidade relativa do ar. Auxiliaram nas análises de dados, a metodologia de análise de graus-hora e a carta bioclimática proposta por Givoni. Foram realizadas análises considerando o período de medições e o período de ocupação das escolas. Resultados: Os resultados apontaram um desempenho mais satisfatório para o Centro de Educação Profissional do Vale do Caí, o que pode ser atribuído à inércia térmica e às propriedades térmicas dos fechamentos deste edifício, mesmo tendo apresentado oscilações maiores de temperatura e umidade relativa. A análise dos dados climáticos das municipalidades permitiu identificar algumas similaridades com os do município de Porto Alegre, embora a proximidade deste com massas d’água tenham demonstrado interferência considerável na amplitude térmica e na umidade relativa do ar. / The research examines the thermal performance of two different school buildings, Vale do Caí Professional Education Center and Frei Pacífico Elementary School, located in different municipalities and also composed of similar architectural style and solar orientation. Method: The two cases studied had their performance evaluated by the in situ measurement method, with hourly collected hourly rate of the variables of temperature and relative humidity, using data loggers. The sample consisted of one classroom in each teaching environment. Objectives: The objectives of this research: were to characterize the case studies; to calculate the thermal properties of the elements; to point out distinctions in the procedure of collecting data; to analyze the thermal performance of the classrooms studied, considering the measurement period and the period of occupation; and comparing climatic data of municipalities to the climate data from Porto Alegre. The analysis was structured by seasons, with analysis of temperature (including thermal delay and thermal damping) and relative humidity, to help the data analysis methodology degree-hours and bioclimatic chart proposed by Givoni. There were analyses considering the measurement period and the period of school occupation. Results: The results showed a more satisfactory performance for Vale do Caí Professional Education Center, which can be attributed to thermal inertia and thermal properties of the closures of the building, though it had the highest swings in temperature and relative humidity. The analysis of climate data of the municipalities identified some similarities with that of the city of Porto Alegre, although the proximity of masses of water to the later, demonstrated considerable interference in the temperature and relative humidity ranges.

Este trabalho aborda a avaliação da percepção do conforto térmico em uma sala de controle, tendo como objetivo identificar quais os fatores que influenciam na sensação térmica dos operadores e se esta sensação difere estatisticamente entre os quatro turnos de trabalho. Foram medidas as variáveis ambientais (temperatura do ar, temperatura média radiante, umidade do ar e velocidade do ar), levantadas as variáveis pessoais (vestimenta e taxa metabólica) e aplicados questionários para coletar as sensações térmicas dos operadores a cada 1 hora. A taxa metabólica foi estimada em função da atividade, conforme os valores tabelados pela ASHRAE (2001), mas tal estimação pode apresentar imprecisões devido às diferenças individuais e às condições fisiológicas do ser humano, que são influenciadas pelo ritmo circadiano. O isolamento térmico médio das vestimentas foi de 0,5 a 0,8clo, sendo que os valores mais elevados ocorreram no turno da madrugada. Devido ao controle ambiental térmico da sala, a temperatura média do ar ao longo do dia permaneceu dentro de limites muito próximos. A sensação térmica predominantemente relatada pelos operadores, foi neutra, isto é, nem frio nem calor. Apenas em alguns períodos, principalmente no turno da madrugada, foi relatado desconforto devido ao frio. Não houve diferença significativa entre os resultados de conforto para os diferentes turnos de trabalho, mas o assunto merece estudos mais aprofundados. Os valores de PMV apresentaram baixa correlação estatística com as sensações relatadas pelos operadores, provavelmente em função dos valores da taxa metabólica e do isolamento térmico das vestimentas serem tabelados e não se ajustarem ao ambiente de trabalho. Devido a esta baixa correlação, a Anova não paramétrica de Kruskal-Wallis foi utilizada permitindo identificar que a temperatura do ar, a temperatura média radiante, a umidade do ar e a vestimenta utilizada influenciaram a sensação térmica dos operadores. Tendo em vista que o PMV não predisse a sensação térmica dos usuários, conclui-se que ele não é um bom parâmetro para uso em projetos de ambiente construído. / This present work approachs the evaluation of thermal comfort perception inside a control room, having the specific goal to identify which factors are important to the worker’s thermal sensation and if this sensation differs statistically among the four shifts work. Each environmental parameter (air temperature, mean radiant temperature, relative humidity and air velocity) were measured. The personal variables (clothing insulation and metabolic rate) were evaluated and questionnaires were applied to collect worker’s thermal sensation each hour. The metabolic rate was estimated through the activity, according to the ASHRAE table (2001). This estimative might not be precise due to individual differences and to physiological conditions of the human being, which are influenced by the circadian rhythm. The clothing insulation was 0,5 to 0,8 clo, and the highest values occurred in the early hours of the morning. Owing to the environmental control of the room, the mean air temperature through the day did not have significant changes. The thermal sensation predominantly reported by the workers was neutral, that is, neither cold nor warm. Only in a few periods, especially in the early hours of the morning, was related discomfort because of the cold. There is not a significative difference among the comfort results for the different shifts work, but the topic deserves deeper studies. The PMV values no small statistic correlation with the sensations related by the workers, probably due to the values of the metabolic rate and to the clothing insulation be tabled and were not to adjustable to the work environment. As a result of this weak correlation, the Kruskal-Wallis non parametric Anova was used to identify that air temperature, mean radiant temperature, air relative humidity and clothing insulation influenced the worker’s thermal sensation. Considering that the PMV did not predict the worker’s thermal sensation, the data suggest that the PMV is not a good parameter to be used in projects of buildings.

O presente trabalho apresenta uma proposta para melhoria da eficiência energética e do conforto térmico em edificações com sistemas de automação predial-residencial. O desenvolvimento da proposta do trabalho foi dividido em três etapas: na primeira etapa foi realizada uma análise inicial do desempenho de uma sala de aula automatizada, com relação ao consumo de energia elétrica do sistema de climatização e o conforto térmico dos usuários, em 4 cenários típicos de uso da sala. Esta análise indicou claras possibilidades de melhorias no sistema de automação, de forma a aumentar o conforto térmico e reduzir-se o consumo de energia. Numa segunda etapa da proposta foi aplicada uma estratégia de alteração dos horários de funcionamento do sistema de climatização com o objetivo de melhorar o conforto térmico dos usuários. Para validação das estratégias propostas foi desenvolvido, utilizando-se o software EnergyPlus, um modelo computacional para simulação da variação de temperatura da sala. Com a análise comparativa de simulações observou-se que alterando o horário de funcionamento do sistema de climatização foi possível manter a sala 100% do tempo na faixa de conforto térmico durante as aulas, porém com um aumento no consumo de energia. Em função disto, numa terceira etapa da proposta foi aplicada uma estratégia para ajustar o valor de setpoint de resfriamento do sistema de climatização integrado ao sistema de automação da sala com o objetivo de melhorar a eficiência energética. O algoritmo foi inicialmente desenvolvido com o software Matlab e foi co-simulado com o modelo computacional utilizando a ferramenta MLE+. Com a análise comparativa de simulações e co-simulações observou-se que houve uma redução no consumo de energia de cerca de17% na sala numa comparação com os cenários validados na primeira etapa. Os conceitos desenvolvidos foram então aplicados no projeto de uma nova edificação, no qual uma redução no consumo de energia em torno de 6%. / The present paper presents a proposal of improvement of energy efficiency and thermal comfort in buildings with home and building automation. The development of the proposal of the paper was divided into three stages: At the first stage it was realized an initial analysis of the performance of an automated room in relation to the consumption of electrical energy by the air conditioning system and the thermal comfort of the users in four typical scenarios of the room use. This analysis indicated clear possibilities of improvement on the automation system in terms of improving thermal comfort and decreasing energy consumption. At the second stage of the proposal it was applied a strategy of alteration of the operation times of the air conditioning system with the objective of improving the thermal comfort of the users. To validate the strategies proposed it was developed, using the EnergyPlus software, a computational model to simulate the variations in temperature in the room. With the comparative analysis of the simulations it was observed that altering the operation times of the air conditioning system it was possible to maintain the room in the thermal comfort zone 100% of the time, however, with an increase in energy consumption. Therefore, at the third stage of the proposal it was applied a strategy to adjust the cooling set point of the air conditioning system integrated to the automation system with the objective of improving energy efficiency. The algorithm was developed initially with the Matlab software and it was co-simulated with the computational model utilizing the MLE+ tool. With the comparative analysis of simulations and co-simulations it was observed that there was a reduction of around 17% in the consumption of energy in the room compared with the scenarios validated at the first stage. The concepts developed were then applied on the project of a new building, in which the reduction of energy consumption was around 6%.