A referida pesquisa teve como finalidade utilizar ferramentas de geotecnologias para avaliar o comportamento térmico de diferentes tipos de superfícies urbanas e sua consequente contribuição na variação da temperatura do ar e no conforto térmico humano em ambientes abertos. Para o estudo do conforto térmico fez-se necessário avaliar o desempenho do modelo COMFA (modelo de conforto térmico ao ar livre) em prever o conforto térmico em condições de clima quente, uma vez que este modelo, até então, só havia sido testado em países de clima temperado. Assim, esta pesquisa foi realizada em duas etapas distintas: a primeira avaliou o desempenho do modelo COMFA, considerando fatores pessoais de adaptação e aclimatação em situações de clima ameno a calor intenso. De modo a obter o voto real dos individuos (Actual thermal Sensation - ATS), foram aplicados ao longo de 5 dias 467 questionários em condições variadas de clima e exposição ao sol. Posteriormente os valores de ATS obtido foram plotados com o conforto térmico previsto (Predict Thermal Sensation- PTS) gerados pelo modelo COMFA. Os dados foram processados e analisados na Universidade de Guelph (Canadá) onde contou -se com a contribuição dos autores do modelo. Comparando - se os resultados de pesquisas similares realizadas no Canadá, o estudo concluiu que há um importante fator de adaptação e aclimatação dos indivíduos, o que sugere a necessidade de ajustes à escala de interpretação da sensação térmica (PTS) correspondente. Assim, dentro das condições climáticas estudadas, o presente trabalho indicou um PTS onde o intervalo mais adequado para determinar a zona de neutralidade térmica seria entre 50 W/m² e 100 W/m² em estações quentes e entre 0 W/m² e 70W/m² para estações frias. Houve um claro ajustamento sazonal, onde a faixa de neutralidade térmica se movimente para mais ou para menos, de acordo com a expetativa e aclimatação das pessoas. Na segunda etapa, avaliou -se a diferença no nível de conforto térmico humano em duas áreas da cidade de Piracicaba- SP, bem distintas quanto a proporção entre a área vegetada e a área costruida. Utilizou-se uma estação meteorológica móvel para o registro da temperatura do ar ( TºC), da umidade ralativa do ar ( UR), a radiação solar (W/m²) e da velocidade do vento ( m/s). Nestas duas áreas amostrais também foram adquiridas imagens de alta resolução da videografia aérea multiespectral e imagens termais (temperatura de superfície) de uma cena de 1km x 1km. A partir disso, com a técnica da classificação supervisionada foram separados por classes as porcentagens dos diferentes tipos das superfícies urbanas. Também obteve-se mapas temáticos com valores da temperatura radiante da superfície urbana da cenas. De acordo com os resultados do trabalho, pôde-se constatar que a influência da cobertura de superfície das áreas monitoradas sobre as condições climáticas é significativa para o conforto térmico humano. / This research aimed to use geotechnology tools to evaluate the thermal behavior of different types of urban surfaces and their consequent contribution to the variation of air temperature and human thermal comfort in outdoor environments. To study the thermal comfort was necessary to evaluate the performance of the model COMFA (thermal comfort outdoor model) to predict the thermal comfort in hot weather conditions, since in this model, until then, was only been tested in temperate countries. Thus, this research was conducted in two stages: the first evaluated the performance of COMFA model, considering personal factors of adaptation and acclimatization in situations of mild to intense heat climate. In order to obtain the actual vote of individuals (Actual thermal Sensation - the ATS), were applied over 5 days 467 questionnaires during varied climate and sun exposure. Afterwards the ATS values obtained were plotted with the thermal comfort provided by the model COMFA (Predict Thermal Sensation). The data were processed and analyzed at the University of Guelph (Canada) with contributions from authors of the model. Comparing the results of similar surveys conducted in Canada, the study concluded that there is a significant factor of adapting and acclimatization of the subjects, which suggests the need for adjustments to the scale of interpretation of thermal sensation (PTS) correspondent. Thus, within the climatic conditions studied, this study indicated a PTS where the most appropriate for determining the zone of thermal neutrality would be range between 50 W / m² and 100 W / m² in warm seasons and between 0 W / m² and 70W / m² for cold seasons. There was a clear seasonal adjustment, where the range of thermal neutrality moves more or less, according to the expectation of the people and acclimatization. In the second stage, we evaluated the difference in the level of human thermal comfort in two areas of the city of Piracicaba-SP, distinct as the ratio of vegetated area and built area. We used a mobile station forecast to record the air temperature (T ºC) of relative humidity (RH), solar radiation (W/m²) and wind speed (m / s). These two sites were also obtained high-resolution images of multispectral aerial videography and thermal images (surface temperature) of a 1km x 1km scene. From this, using the technique of supervised classification were separated the percentages of different types of urban surfaces. Also was obtained thematic maps with values of radiant scenes of urban surface temperature. According to the results of the work, it can be stated that the influence of surface coverage of the monitored areas on climate conditions is significant for human thermal comfort.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:48:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nivaldo_Karvatte_Junior.pdf: 1423114 bytes, checksum: 0efd56a53423c108da6a73d5a0a28a3d (MD5) Previous issue date: 2014-02-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Were avaluated the microclimate in integrate systems, with determination of thermal comfort indices to sun and shade, and the quantitative and qualitative characteristics of shade trees, native and cultivated in Cerrado species. The experiment was conducted at Embrapa Beef Cattle, Campo Grande , in the period July-September 2013, in an area with three integrate systems (iCLF-1 , with 357 eucalyptus trees/ha; iCLF-2, with 227 eucalyptus trees/ha and ILP with 5 native trees/ha ), with Brachiaria brizantha cv. BRS Piatã. The microclimate has been reported in the months of July, August and September, registering for that, data of air temperature (Ta), the wet bulb temperature (WBT), black globe temperature (BGT), relative humidity (RH) and wind speed (WS), the sun and shade, from 08:00 a.m. to 05:00 p.m. in the three systems. Subsequently, the rates of temperature and humidity (THI) and globe temperature and humidity (BGHI), and radiant thermal load (RTL) were calculated. The settings of the shadows cambará, cumbaru and eucalyptus were determined according to Silva (2006), in July, August and September, at 09:00 a.m., 12:00 and 03:00 p.m., from the total height (HT), stem height (HS), length canopy (LC) and crown diameter (CD). Integrate systems crop-livestock-forest are effective in improving the microclimate of the production environment, and the amount of drop shadow is different depending on the tree species and its configuration canopy / Foram avaliados o microclima em sistemas de integração, com determinação dos índices de conforto térmico ao sol e à sombra, e as características quanti-qualitativas da sombra de espécies arbóreas, nativas e cultivada, no Cerrado. O experimento foi conduzido na Embrapa Gado de Corte, Campo Grande-MS, no período de julho a setembro de 2013, em área experimental com três sistemas de integração (iLPF-1, com 357 árvores de eucalipto/ha; iLPF-2, com 227 árvores de eucalipto/ ha e iLP, com 5 árvores nativas/ ha), com Brachiaria brizantha cv. BRS Piatã. O microclima foi avaliado nos meses de julho, agosto e setembro, registrando-se, para isso, dados de temperatura do ar (Ta), temperatura de bulbo úmido (Tbu), temperatura de globo negro (Tgn), umidade relativa do ar (UR) e velocidade do vento (Vv), ao sol e a sombra, das 08h00 às 17h00, nos três sistemas. Posteriormente, foram calculados os índices de temperatura e umidade (ITU) e de temperatura de globo e umidade (ITGU), e a carga térmica de radiação (CTR). As configurações das sombras do cambará, cumbaru e eucalipto foram determinadas segundo Silva (2006), em julho, agosto e setembro, às 09h00, 12h00 e 15h00, a partir da altura total (HT), altura de tronco (Ht), comprimento de copa (CC) e diâmetro de copa (DC). Os sistemas de integração lavoura-pecuária-floresta são eficientes na melhoria do microclima do ambiente de produção, sendo que a quantidade de sombra projetada é diferente conforme a espécie arbórea e sua configuração de copa

O Homem é parte integrante do sistema Ambiental. O ambiente cria impactos Nele e por sua vez ele também pode provocar impactos no Ambiente. O objetivo da tese foi identificar qual a intensidade e freqüência do impacto que a poluição atmosférica e a variabilidade das variáveis meteorológicas na saúde da população da Área Metropolitana do Porto (Portugal), através de um estudo epidemiológico ecológico. Escolheu-se o período de 2002 a 2005 para estudar um conjunto de cidades que contam com espaços urbanos, suburbanos e industriais mesclados, perto do litoral Atlântico com clima Mediterrânico. Usando como métodos a análise descritiva e multivariada (ACP), de correlação e regressão múltipla (RM), assim como índices de conforto térmico (ID, H, Te e Tev), trabalharam-se dados de admissões hospitalares (4 hospitais públicos) de doenças cardiovasculares (DCV) (401-405, Hipertensão; 410-414, DCV Isquêmica, 426-428, Insuficiência Cardíaca) e respiratórias (490-496, Asma/Bronquite; 500-507, Pneumoconioses), informações meteorológicas do Instituto de Meteorologia de Portugal (Temperatura, Umidade, Precipitação e Pressão) e valores diários e mensais do índice de Oscilação do Atlântico Norte (OAN), da NOAA, assim como, saídas de normais de pressão e médias de velocidade de vento do modelo NOAA e de 10 estações fixas de qualidade do ar pertencentes à Agencia Portuguesa do Ambiente (O3; NO2, NO, CO, SO2, PM10, PM2,5). Identificaram-se alguns períodos de temperaturas elevadas (38°C) durante o verão e inversões térmicas durante o inverno (2004/05), as quais criaram situações de estresse térmico por calor e muito frio (dos 1461 mais de 930 dias -24°C< TEv tmin Urmáx vmáx < 0°C), por um lado, e aumento da poluição, por outro. Esse aumento da poluição contribuiu para se observar maior número de casos por doenças respiratórias por Asma/bronquite (lag 3 dias durante inverno 2004/05 correlação com PM2,5=0,33), doenças Cardíacas Hipertensivas (regressão multivariada para Primavera, para PM10 com Beta=0,80, R2ajustado=0,076), e Insuficiências Cardíacas (regressão para Outono NO2 Beta = 0,42 com R2ajustado= 0,060). Encontrou-se também relação significativa e forte entre a variabilidade da Oscilação do Atlântico Norte (OAN) e de alguns poluentes durante o inverno (ex: correlação PM10=0,71, em 2003; PM2,5= 0,91, em 2005; SO2=0,45, em 2004). Uma importante conclusão, também sugerida por outros autores, é que as mudanças climáticas podem modificar a intensidade e regularidade da OAN, afetando assim a circulação atmosférica o que terá impacto direto na dispersão dos poluentes em pequena escala e conseqüentemente irá influenciar a saúde publica. / Humans are part of environmental system. Environment impacts on Humans and we so can impact on earth ecosystems. The thesis aims identify the intensity and frequency of air pollution and meteorological impact on Porto Metropolitan Area (PMA) public health, although a ecological epidemiological study. The 2002- 2005 period was select to study climatologically Mediterranean seaside cities with typical urban, suburban and industrial mixed spaces. The statistical methods used were: descriptive and multivariate (ACP) analyze, correlation and multiple regression, as well as, discomfort indices (ID, Te, Tev, H). Data set from 3 different institutions was analyzed: admission from 4 public hospitals referent to heart (401-405, Hypertension; 410-414, Ischemic cardiac, 426-428, Heart Insufficiency) and respiratory diseases (490-496, Asthma/Bronchitis; 500-507, Pneumoconioses), meteorological information from Meteorological Institute of Portugal.(Temperature, Humidity, Precipitation, Wind speed, Pressure) and daily and monthly North Atlantic Oscillation index values, from NOAA, as well as, pressure daily normal and wind velocity daily mean NOAA model output and from 10 fixed air quality stations (Environmental Portuguese Agency) the pollutants (O3; NO2, NO, CO, SO2, PM10, PM2,5) time series. Some high temperature (38°C) periods was identified during summertime and thermal inversions in the wintertime (2004 and 2005), which provoked stress for heat and cold (from 1461 days, 930 days the thermal sensation was -24°C< TEv tmin Urmáx vmáx < 0°C), and pollution increase. The air pollution increased the hospital admissions for respiratory diseases special Asthma/bronquitis (lag 3 days during 2004/05 Winter correlation PM2.5= 0.33), Cardiac Hypertension (Spring multivariate regression Beta= 0.80, R2ajusted= 0.076), and Heart insufficiency (Autumn multivariate regression NO2 Beta = 0.42 with R2ajustaded= 0.060). Significant and strong association was found between North Atlantic Oscillation (NAO) and some pollutants during Wintertime (eg.: correlation PM10=0.71, 2003; PM2.5=0.91, 2005; SO2=0.45, 2004). ). It is important to notice that some studies have already suggested that climate change can modify the intensity and regularity of the NAO, affecting the atmospheric general circulation and it could have a direct impact on pollutants dispersion in small scale and on public health.

O objeto desta pesquisa consiste em avaliar e propor índices de conforto térmico humano por meio de variáveis ambientais, subjetivas e individuais, em escala climática local e regional. Para tanto, parte-se da hipótese de que o estudo abrangente do conforto térmico humano em escala local, por meio de entrevistas e análise do tempo in-loco, forneceria subsídios para o desenvolvimento de um índice que transite até a escala regional do clima. Parte-se, então, de um método indutivo experimental (levantamento em campo de variáveis climáticas, individuais e subjetivas) onde foram feitas coletas em campo no período de agosto de 2015, janeiro e julho de 2016, com a aplicação de questionários à população simultâneos a coleta de dados meteorológicos. Os resultados do estudo apontaram para a determinação da influência das particularidades climáticas regionais no conforto e na sensação térmica das pessoas entrevistadas, por meio dos efeitos diretos do clima regional. Confirmou-se a existência da influência do sexo dos indivíduos em relação às suas respostas de sensação térmica, bem como a influência dos aspectos fisiológicos tais como o índice de massa corporal e a faixa etária, na preferência térmica dos destes entrevistados. O presente estudo também possibilitou a calibração das faixas interpretativas de conforto térmico de diferentes índices de conforto para a área de estudo. Foram propostos quatro índices de conforto humano com base nas variáveis ambientais, subjetivas e individuais locais, sendo um índice exclusivo para a situação de verão, outro calculado para o inverno, um terceiro índice desenvolvido para ambas as situações sazonais (verão e inverno) e um quarto índice, também para ambas as situações sazonais, porém, tendo como variáveis de partida apenas a temperatura do ar, da umidade relativa do ar e da velocidade do vento. Por fim, foram avaliadas estatisticamente a abrangência espacial e a extrapolação da escala de análise dos resultados para um dos índices desenvolvidos, propondo a validação deste para a escala climática regional. Os resultados apresentados possibilitaram a avaliação do conforto humano, das variáveis ambientais, subjetivas e individuais, bem como o desenvolvimento de um índice adequado tanto para escala local quanto para a escala regional do clima, o que conferiu uma resposta conclusiva à hipótese central apresentada. / This research aims to evaluate and propose human thermal comfort indexes using environmental, individual and subjective variables in the local and regional climatic scales. For that, the hypothesis tested is that the comprehensive study of human thermal comfort, by means of interviews and in-situ weather analysis, provides the basis for the development of an index suitable to be applied also in the regional climatic scale. The first step in the research consisted of an experimental inductive method of field data collection of climatic, individual and subjective variables. Data was collected in the periods of August 2015, January and July of 2016, with questionnaires being applied to the population simultaneously to the collection of meteorological data. Results point to the influence of regional climatic characteristics over the thermal comfort of interviewed individuals, through the direct effects of regional climatic conditions. The influence of gender in thermal comfort responses was confirmed, as well as physiological aspects such as Body Mass Index and age group, in the thermal preference of interviewed individuals. This study also made it possible to calibrate different human thermal comfort classes for the different comfort indexes used in the area of study. Four human thermal comfort indexes were proposed based on environmental, subjective and individual local variables. One index was calculated for Summer, another for Winter, and a third index was developed for both seasons. A fourth index was also calculated for both seasons but using only air temperature, relative humidity and wind speed as variables. Lastly, the spatial representativeness and scale extrapolation of the results for one of the developed models were evaluated statistically in order to propose its validation to the regional climatic scale. Results present the evaluation of human thermal comfort and environmental, subjective and individual variables, as well as the development of an index suitable for both local and regional climatic scales, which provided an appropriate answer to the central hypothesis presented.

As trocas de calor entre o piso e o solo de edificações térreas é um dos aspectos mais influentes em seu desempenho térmico e energético. No entanto, devido à complexidade dos métodos de cálculo e à escassez de estudos nessa área, há ainda um grande número de incertezas quanto à sua modelagem em programas de simulação computacional. O objetivo principal desta pesquisa é identificar a forma mais correta para a modelagem das trocas de calor entre o piso e o solo de edificações térreas no programa de simulação de desempenho EnergyPlus, com o uso do pré-processador Slab. A metodologia consiste na verificação do impacto de distintas alternativas de modelagem e na comparação entre as temperaturas da interface piso e solo medidas em célula-teste e simuladas com o Slab. Com a verificação do impacto das alternativas de modelagem foi possível identificar a forma mais correta de modelagem do Slab e os parâmetros de entrada com maior impacto no desempenho térmico de uma habitação de interesse social. Já a medição em célula-teste permitiu analisar a relação entre a evolução das temperaturas da célula-teste e do solo. Verificou-se que a temperatura externa do ar (média mensal) apresenta valores bastante próximos à temperatura do solo, sugerindo que utilizar a temperatura externa pode ser uma alternativa quando não há dados do solo. Com esses dados, foi possível desenvolver simulações paramétricas com diferentes combinações de parâmetros de entrada e comparar a temperatura da interface piso e solo simulada pelo Slab com a medida. Os resultados indicaram que o Slab funciona corretamente e que gera valores de temperatura da interface piso e solo muito próximos da realidade quando este utiliza parâmetros de entrada adequados. Foi verificado também o alto potencial de impacto dos parâmetros de entrada: evapotranspiração, albedo e as propriedades do solo nos resultados do Slab. Além disso verificou-se que, o uso de outras alternativas de modelagem, no lugar do Slab, gera uma diferença muito significativa, com variação de -26,2 a -55,2% nos graus-hora de desconforto totais de uma edificação. Por fim, como síntese dessa pesquisa, foi elaborado um Manual do Slab com o objetivo de auxiliar e incentivar o uso do pré-processador / The heat exchanges between the floor and the ground of a single-story slab-on-grade building is one of the most influential aspects in its thermal and energy performance. However, due to the calculation methods complexity and the scarcity of studies in this area, there are still a great number of uncertainties regarding its modeling in computer simulation programs. The main objective of this research is to identify the most correct way to model heat exchanges between the floor and the ground of a single-story slab-on-grade building in the EnergyPlus performance simulation program using the Slab preprocessor. The methodology consists of verifying the impact of different modeling alternatives and comparing the temperature of the ground and floor interface measured in test cells and simulated with Slab. With the impact verification of the modeling alternatives, it was possible to identify the most correct way of Slab modeling and the input parameters with the greatest impact on the thermal performance of a social housing. The test-cell measurement has allowed analyzing the relationship between the evolution of test-cell and soil temperatures. It was verified that the external air temperature (monthly average) presents very close values to the soil temperature, suggesting that using the external temperature can be an alternative when there is no soil data. With these data, it was possible to develop parametric simulations with different input parameters combinations and to compare the temperature of the ground and floor interface simulated by Slab with the measurement. The results indicated that Slab works correctly and generates values of temperature of the ground and floor interface very close to reality when it uses appropriate input parameters. It was also verified the high impact potential of the input parameters: evapotranspiration, albedo and soil properties in the Slab results. In addition, it was verified that the use of other modeling alternatives, in place of Slab, generates a very significant difference, varying from -26.2 to -55.2% in the total discomfort degrees of a building. Finally, as a synthesis of this research, a Slab Manual was developed with the purpose to assist and encourage the preprocessor use

Building performance simulation (BPS) tools are significant and helpful during all design stages, especially during the early ones. However, there are obstacles to the full implementation and use of such tools, causing them not to become an effective part of the design process. In order to overcome this barrier, this research is presented, with the creation of regression models (meta-models) that allow to predict the discomfort by heat and/or by cold in a Brazilian low-cost house (LCH) in three distinct bioclimatic zones in Brazil, represented by the cities of Curitiba/PR, São Paulo/SP and Manaus/AM. The focus of this work was to analyze the impact of solar incidence and shading devices on thermal comfort by applying the meta-models. The method consisted in a) collecting data from projects referring to the type of building aforementioned to aid in the creation of the base model; b) definition of the key parameters and their ranges to be varied; c) simulations run on EnergyPlus using the Monte Carlo method to randomly create parameters combinations within their defined ranges; d) regression analysis and metamodels elaboration, followed by their validation with reliability tests; and lastly, e) a case study, consisting in applying the meta-models to a standard LCH to verify the impact of shading devices in a unit in regards to thermal comfort and the their potential as support tool in the design process. In general, all R2 values for the meta-models were above 0.95, except for the ones for São Paulo and Curitiba for discomfort by heat, 0.74 and 0.61, respectively. In regards to the case study, the meta-models predicted a decrease of approximately 50% in discomfort by heat for Manaus when a given combination of orientation, quantity and size of the devices was used. For the remaining locations, the meta-models predicting discomfort by heat and by cold require further investigation to properly assess some unexpected predictions and the meta-models sensitivity to the parameters related to shading devices. / Ferramentas de simulação computacional são importantes e uteis durante todas as etapas de projeto, especialmente durante as iniciais. No entanto. Há obstáculos para a completa implementação e uso de tais ferramentas, fazendo com que não sejam uma parte efetiva do processo de projeto. Para superar esta barreira, esta pesquisa é apresentada, com a criação de modelos de regressão (meta-modelos) que permitem a predição do desconforto por frio e/ou por calor em uma habitação de interesse social (HIS) no Brasil em três zonas bioclimáticas, representadas pelas cidades de Curitiba/PR, São Paulo/SP e Manaus/AM. O foco deste trabalho foi analisar o impacto da incidência solar e das proteções solares no conforto térmico utilizando os meta-modelos. O método consistiu em a) coletar dados referentes ao tipo de edifício mencionado para auxiliar na criação do modelo de base; b) a definição dos parâmetros chave e suas faixas de variação; c) simulações no EnergyPlus usando o método de Monte Carlo para aleatoriamente combinar valores de parâmetros dentro de suas faixas; d) análise de regressão e elaboração dos meta-modelos, seguida da validação dos mesmos por testes de confiabilidade; e por fim, e) um estudo de caso, consistindo na aplicação dos meta-modelos a uma HIS padrão para verificar o impacto das proteções solares em uma unidade em relação ao conforto térmico da mesma, assim como o potencial dos meta-modelos em serem utilizados como uma ferramenta de auxílio nas fases iniciais de projeto. No geral, todos os valores de R2 foram acima de 0.95, exceto para os meta-modelos de São Paulo e Curitiba para desconforto por calor, com 0.74 e 0.61, respectivamente. Em relação ao estudo de caso, os meta-modelos previram uma queda de aproximadamente 50% no desconforto por calor para Manaus, dada uma combinação entre orientação, quantidade e dimensão das proteções. Para as demais localidades, os meta-modelos prevendo desconforto por frio e por calor requerem maiores estudos para avaliar predições inesperadas e a sensibilidade dos meta-modelos em relação aos parâmetros de proteções solares.

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

Ce travail de recherche a été réalisé dans le cadre d’une Convention Industrielle de Formation par la Recherche (CIFRE). Il a été financé par l'Association Nationale de la Recherche et de la Technologie (ANRT) et le Groupe Elithis, bureau d’étude spécialisé dans le domaine de l’efficacité énergétique. Le bâtiment représentant à lui seul plus de 40% de la demande énergétique en Europe et plus d’un tiers des émissions de gaz à effet de serre (GES), un effort très important d’amélioration de l’efficacité énergétique des bâtiments associé à une réduction drastique de leurs émissions de GES est aujourd’hui nécessaire. En ce sens, l’évolution des réglementations, tant européennes que nationales converge vers le développement à grande échelle de bâtiments neufs ou rénovés à très faible demande énergétique. Dans les stratégies de conditionnement des espaces intérieurs, la gestion optimisée de la ventilation occupe le premier poste. Outre le renouvellement d’air, la ventilation est en effet la plus ancienne et la plus utilisée des stratégies de contrôle de la qualité des environnements intérieurs (QEI). Outre les aspects énergétiques, les travaux internationaux menés par l’Organisation Mondiale de la Santé (WHO, 2000) ou dans le cadre de projets européens coordonnés (European Collaborative Action Urban Air, Indoor Environnement and Human Exposure) (ECA, 2003) permettent d’affirmer aujourd’hui que la qualité de l’air est reconnue comme un enjeu réel de santé publique (ANSES, 2014). Ainsi, pour traiter de la performance d’un système de ventilation, outre les aspects énergétiques et son efficacité à évacuer les polluants ou apporter de l’air neuf dans la zone d’occupation, il convient donc d’aborder le problème complet de la qualité des environnements intérieurs (QEI) intégrant dans sa définition la qualité de l’air intérieur (QAI) mais aussi le confort hygrothermique et visuel des occupants. Nous avons réalisé tout un suivi expérimental de consommation énergétique, de confort thermique et de la qualité de l’air dans un bâtiment de bureaux à faible demande énergétique, la Tour Elithis. Nous avons observé que l’efficacité énergétique n’est pas toujours synonyme de confort et bonne qualité de l’air. Nous avons donc construit un modèle numérique de ce bâtiment qui nous a permis de tester et analyser différentes stratégies de fonctionnement. Nous avons utilisé différents critères de QEI qui nous ont permis de faire une analyse de la performance globale du bâtiment, pour conclure que le confort hygrothermique, visuel et la QAI peuvent être associés à une optimisation de la demande énergétique. / This research work was carried out in conformity with the Industrial Convention of Training by Research (CIFRE). And was financed by the National Association of Research and Technology (ANRT) and the Elithis Group (Groupe Elithis), engineering and consulting firm specializing in the field of energy efficiency. The building represents more than 40 % of the energy demand in Europe and more than a third of greenhouse gas emissions (GHG), an important effort to improve the energy efficiency of buildings associated have a drastic reduction in their green house gas emissions (GHG) is necessary today. In this sense, the evolution of the regulations, so Europeans as nationals converge on the development on a large scale new or renovated building with a very low energy demand. In the strategies of conditioning of the internal spaces, the optimized management of ventilation takes the first step. Besides the renewal of air, the ventilation is indeed the oldest and the most widely used strategies of Indoor Environmental Quality (IEQ). Besides the energy aspects, the international work led by the World Health Organization (WHO, 2000) or within the framework of coordinated European projects (European Collaborative Action Urban Air, Indoor Environment and Human Exposure) (ECA, 2003) claims today that the air quality is recognized as a real stake in public health (ANSES, 2014). So, to deal with the performance of a ventilation system, besides the energy aspects and its efficiency to evacuate pollutants or to provide new air in the occupied zone, it is thus advisable to approach the complete problem of the Indoor Environmental Quality (IEQ) integrating into its definition the Indoor Air Quality (IAQ) but also the hydrothermal and visual comfort of the occupants. We carried out a complete follow-up of energy consumption, thermal comfort and the air quality in an office building with low energy demand, the Tower Elithis. We observed that energy efficiency is not always synonymous with comfort and good air quality. We thus created a digital model of this building, which allowed us to test and to analyze different strategies of function. We used various criteria of IEQ which allowed us to make an analysis of the global performance of the building, to conclude that the hydrothermal, visual comfort and the IAQ can be associated to an optimization of the energy demand.

La réalisation d’une performance sportive dans un environnement chaud est un challenge majeur que doivent surmonter les athlètes de haut niveau notamment à l’occasion des Jeux Olympiques d’été. Depuis plusieurs décennies, les scientifiques ont tenté de trouver des solutions innovantes. Parmi les réponses proposées, on distingue aujourd’hui le refroidissement corporel préalable ou consécutif à l’effort (le pré et le post-cooling, respectivement), qui permettrait de minimiser les risques d’hyperthermie et améliorerait la récupération de l’athlète. Cependant, les modalités d’utilisation de ces méthodes et leur efficacité font l’objet de conclusions pour le moins contradictoires en raison notamment des techniques de refroidissement mises en œuvre (refroidissement par immersion, vêtements thermorégulants, brumisation…), de la durée d’application, du type d’exercice réalisé et des conditions environnementales explorées. La préparation des Jeux Olympiques à Pékin, en Août 2008, a été une occasion unique de faire un état de l’art sur les méthodes existantes. Nous avons testé chez des cyclistes de haut niveau l’hypothèse selon laquelle une stratégie de refroidissement utilisant une veste garnie d’accumulateurs thermiques permettrait d’améliorer le confort thermique et la performance lors d’un exercice de type anaérobie (Wingate test) et lors d’une épreuve d’endurance de 20 minutes. L’étude menée sur le test de Wingate ne montre aucun effet significatif du pré-cooling sur le pic de puissance ni sur la puissance moyenne mais permet néanmoins d’améliorer significativement (P < 0,05) l’indice de fatigue des athlètes testés. Sur l’épreuve de 20 minutes, le pré-cooling permet une amélioration significative (P < 0,05) de la puissance moyenne développée, du confort thermique et une baisse significative des températures cutanées et rectales. Une autre étude portant sur l’influence de différents maillots sur les réponses physiologiques et perceptives de coureurs cyclistes a montré qu’un maillot constitué de larges mailles offrait un meilleur confort thermique en diminuant significativement (P < 0,05) la température cutanée, mais sans modifier la perception de l’effort. Les bénéfices observés chez les cyclistes de haut niveau nous ont orientés vers la mise en œuvre d’un protocole similaire appliqué à des personnes atteintes de pathologies affectant la thermorégulation. Ainsi, nous avons débuté un protocole de recherche clinique exploratoire visant à étudier les effets du port d’une veste thermorégulante sur les performances motrices et cognitives de patients atteints de sclérose en plaques. Ce protocole, qui a obtenu l’accord du Comité de Protection des Personnes du Grand Est –II, devrait commencer fin 2012. / Abstract: Exercising in the heat and high relative humidity is a major challenge that athletes have to overcome, especially during the summer Olympic Games. For decades, scientists investigated innovative solutions amongst which the body cooling before competing (pre-cooling) or after competing (post-cooling) seemed to be a valuable mean of minimizing hyperthermia threats and increasing the recovery of the athletes. However, contradictory results have been reported concerning body cooling protocols (cold water immersion, cooling vests, water sprays, etc.), exposure time, exercise duration, environmental conditions and their efficiency. By preparing the 2008 Beijing Olympic Games, we managed to review the existing literature on those methods. We hypothesized that a cooling vest combined with a cooling headband would increase thermal comfort of elite cyclists and their performances on an anaerobic (Wingate Test) and endurance (20 minutes time-trial) exercises. The Wingate Test study showed no significant effect of pre-cooling on peak or mean power output despite a significant increase (P < 0.05) of fatigue indexes. During the endurance study, pre-cooling maneuvers induced significant improvement (P < 0.05) of the mean power output, of the thermal comfort and a significant decrease in rectal and skin temperatures. Another study concerning the influence of wearing different cycling shirt on perceived and physiological responses of cyclists showed that a large knitted shirt provided a better thermal comfort by decreasing significantly (P < 0.05) skin temperatures, but without affecting perceived exertion. Those positive results on elite athletes lead us to apply similar cooling strategies on a population experiencing disease-related thermoregulation troubles. We decided to initiate an exploratory clinical study aiming at investigating the effects of a cooling vest on motor and cognitive skills of patients with multiple sclerosis disease. This protocol obtained the clearance of the French National Ethics Committee – East Section II, and should start on the late of 2012.

En matière de consommation énergétique mondiale, l'augmentation est indiscutablement la tendance actuelle. Conformément au contexte énergétique international, l'île de La Réunion doit faire face à une demande énergétique croissante. Après analyse de la répartition de ces besoins, la régulation thermique du bâti apparaît être l'un des postes les plus énergivores. Afin de réduire l'importance de ce poste, la solution présentement proposée consiste a végétaliser la structure afin d'en réduire la surchauffe. Le présent article est une introduction vulgarisée au domaine des parois complexes végétalisées (PCV). Afin d'accréditer cette prétention, la notion de toiture végétalisée, leurs utilisations, ainsi que les différentes modifications quelles induisent y sont définies. L'illustration des propos est permise par l'application d'un cas d'étude concret, celui d'une utilisation sur l'île de La Réunion. Cette dernière permettant de définir divers impacts du système dans ces conditions. / The aim of this article is to present a vulgarized introduction to the vegetated complex partitions field, called VCP. To reach this goal, the green roof notions, their uses and implications are defined. The theory is illustrated by a Reunion Island case study, which allows to list several impacts of the green walls utilization.