Made available in DSpace on 2014-12-17T13:57:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VernerMLMM_DISSERT_Vol 1_1-127.pdf: 2966861 bytes, checksum: 185597d8ebd12bf8bea8e39f542cf0f1 (MD5) Previous issue date: 2012-04-14 / This research covers the topic of social housing and its relation to thermal comfort, so applied to an architectural and urban intervention in land situated in central urban area of Maca?ba/RN, Brazil. Reflecting on the role of design and use of alternative building materials in the search for better performance is one of its main goals. The hypothesis is that by changing design parameters and choice of materials, it is possible to achieve better thermal performance results. Thus, we performed computer simulations of thermal performance and natural ventilation using computational fluid dynamics or CFD (Computational Fluid Dynamics). The presentation of the thermal simulation followed the methodology proposed in the dissertation Negreiros (2010), which aims to find the percentage of the amount of hours of comfort obtained throughout the year, while data analysis was made of natural ventilation from images generated by the images extracted from the CFD. From model building designed, was fitted an analytical framework that results in a comparison between three different proposals for dwellings housing model, which is evaluated the question of the thermal performance of buildings, and also deals with the spatial variables design, construction materials and costs. It is concluded that the final report confirmed the general hypotheses set at the start of the study, it was possible to quantify the results and identify the importance of design and construction materials are equivalent, and that, if combined, lead to gains in thermal performance potential. / Esta pesquisa abrange a tem?tica da habita??o de interesse social e sua rela??o com o conforto t?rmico, de forma aplicada a uma interven??o urban?stica e arquitet?nica em terreno situado na regi?o central da zona urbana de Maca?ba/RN. Refletir sobre o papel do projeto e da utiliza??o de materiais construtivos alternativos na busca por melhores resultados de desempenho ? um dos seus principais objetivos. A hip?tese ? que, atrav?s da mudan?a de par?metros de projeto e de escolha de materiais, ? poss?vel obter melhores resultados de desempenho t?rmico, sem ultrapassar os limites or?ament?rios impostos pelos programas habitacionais. Para tanto, foram realizadas simula??es computacionais de desempenho t?rmico e de ventila??o natural atrav?s de din?mica dos fluidos computacional ou CFD (Computacional Fluid Dynamics). A apresenta??o dos dados de simula??o t?rmica seguiu a metodologia proposta na disserta??o de Negreiros (2010), que visa encontrar o percentual da quantidade de horas de conforto obtidas em todo o ano, enquanto que a an?lise dos dados de ventila??o natural foi feita a partir das imagens geradas pelas imagens extra?das do CFD. A partir do modelo de edifica??o projetado, foi montado um quadro anal?tico que tem como resultado um comparativo entre tr?s diferentes propostas de habita??es modelo de conjuntos habitacionais, no qual ? avaliada a quest?o do desempenho t?rmico das edifica??es, e tamb?m s?o abordadas as vari?veis espaciais de projeto, materiais construtivos e custos. Conclui-se que o trabalho final confirmou as hip?teses gerais estabelecidas no in?cio da pesquisa, tendo sido poss?vel quantificar os resultados e identificar que a import?ncia do projeto e dos materiais construtivos s?o equivalentes, e que, se somados, levam a ganhos de desempenho t?rmico em potencial.

Orientadores: Daniella Jorge de Moura, Irenilza de Alencar Naas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-10T15:53:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendes_AngelicaSignor_D.pdf: 2662314 bytes, checksum: 4bb4c20870de3ad74f332028edd8764f (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O objetivo principal deste estudo foi a avaliação do impacto das combinações das variáveis bioclimáticas temperatura, velocidade e umidade relativa do ar na produção de perus, e avaliar a eficácia de dois sistemas de ventilação mínima (positiva e negativa) para a fase inicial (1 ¿ 28 dias) e de três sistemas de climatização (ventilação positiva I, ventilação positiva II e ventilação negativa) para a fase final de criação de perus (4 - 20 semanas). Os aviários situados no município de Francisco Beltrão, Paraná, para o estudo da fase inicial de criação dos perus, foram comparados sob os parâmetros de concentrações de dióxido de carbono (CO2), temperatura e umidade relativa do ar e índices produtivos. Os aviários situados no município de Uberlândia, Minas Gerais, para o estudo da fase final de criação dos perus, foram comparados sob os parâmetros de concentrações de CO2, temperatura e umidade relativa do ar, iluminância, temperatura superficial da cama e índices produtivos. Os resultados mostraram que as concentrações de CO2 no ar estiveram abaixo dos limites máximos recomendados internacionalmente para a fase final de criação, e no limite para a fase inicial, para todos os sistemas. As temperaturas internas para ambos os sistemas de ventilação avaliados para a fase inicial de criação permaneceram dentro zona de conforto das aves e os níveis de umidade relativa do ar estiveram, em média, na faixa recomendada. Na fase final, as temperaturas internas para ambos os sistemas de climatização avaliados estiveram sempre acima do recomendado para as aves, e os níveis de umidade relativa do ar estiveram, em média, na faixa recomendada, para todos os sistemas. Conclui-se, para a fase inicial e final de criação, que o sistema de ventilação mínima positiva e túnel negativo forneceram um melhor ambiente térmico às aves, respectivamente. Para a fase final, não encontrou-se variações suficientes entre os sistemas de ventilação positiva I e II, que permitissem a escolha entre esses dois sistemas / Abstract: This research aimed to evaluate the impact of the combination of bioclimatic variables such as: temperature, wind velocity and relative humidity in turkey production, as well as the efficiency of two minimum ventilation systems (positive and negative) for the initial phase ( 1 . 28 days), and three acclimatization systems (positive ventilation I, positive ventilation II and negative ventilation) for the final turkey growing stage ( 4 . 20 weeks). The turkey housing was placed at Francisco Beltrão country, Paraná state, used in the initial stage of production there were compared the following parameters: CO2 concentration, both ambient temperature and relative humidity, and production index. In the houses located in the country of Uberlândia, Minas Gerais state, used in the final stage of production the following data were compared: CO2 concentration, both ambient temperature and relative humidity, light intensity and production index. It was concluded that air CO2 concentration was below the maximum internationally recommended limits for both stages of growth. The ambient temperatures for both ventilation systems evaluated in the initial phase remained within the thermal comfort zone, and the relative humidity was also whit the recommended limits. For the final growing stage the ambient temperature in both evaluated acclimatization systems were above the recommended for the birds, and the mean air relative humidity results were also within the limits. It was concluded that for the initial and final growing stage the minimum positive ventilation system and the negative tunnel ventilation system respectively provided better thermal environment for the birds. For the final growing stage was not possible to choice the best one between the positive ventilation systems I and II / Doutorado / Construções Rurais e Ambiencia / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Lucila Chebel Labaki / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-05T13:19:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_RobertaZakiaRigitanode_M.pdf: 3344895 bytes, checksum: ee1e086d5ffb6a8a568a2a18a604a6b6 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: É fato conhecido que a vegetação tem um papel preponderante na atenuação da radiação solar incidente e na obtenção de um microclima que proporcione maiores condições de conforto térmico. O presente trabalho apresenta estudos para avaliação da atenuação do ganho de calor solar, por espécies arbóreas, no ambiente construído. Na pesquisa foram realizadas medições dos parâmetros ambientais: temperatura, umidade relativa, temperatura de globo, no interior de duas residências de um conjunto habitacional, comparando-se as situações com e sem sombreamento proporcionado por mudas de ipê roxo. As medições foram realizadas em ambientes com fachadas sujeitas a alta incidência de radiação solar, e praticamente idênticas. Posteriormente, foram realizadas medições em protótipos construídos na Unicamp com outra espécie arbórea, a acácia, com o objetivo de corroborar os primeiros resultados obtidos. Dois protótipos, um com a fachada envidraçada sombreada e o outro com a fachada exposta à radiação foram analisadas. Fachadas orientadas a Norte e a Oeste foram analisadas em períodos distintos. Nesse experimento foram medidas também as temperaturas superficiais dos vidros das fachadas. Observou-se que, em geral, as temperaturas do ar interno na situação sombreada são menores que na situação sem sombreamento, e principalmente as temperaturas superficiais. Os resultados demonstraram que o sombreamento com vegetação pode trazer uma contribuição significativa para o conforto térmico em ambientes internos / Mestrado / Edificações / Mestre em Engenharia Civil

O objetivo geral desse trabalho foi o de avaliar a utilização de exaustores eólicos no controle da temperatura e da ventilação no interior do ambiente protegido. Esse trabalho foi realizado em dois ambientes protegidos na área experimental do Departamento de Engenharia Rural, da escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, da Universidade de São Paulo em Piracicaba, SP. Os ambientes protegidos estão instalados no sentido leste-oeste, com dimensões de 6,4m de largura por 17,5m de comprimento, sendo que, em um deles foram instalados três exaustores eólicos na cobertura. A avaliação da distribuição espacial da temperatura do ar (em graus centígrados) no interior dos ambientes protegidos foi realizada através da medição com termopares (cobre-constantã) instalados formando malhas, com espaçamento entre eles de 3,0m e nas alturas de 0,5m, 1,0m, 2,0m 3,0m e 4,0m em relação ao solo, constituindo um conjunto de 78 pontos de amostragem, e os valores de temperatura coletados foram armazenados em um sistema de aquisição de dados. A utilização de exaustores eólicos em ambientes protegidos, apesar de não reduzir significativamente a temperatura do ar nos períodos diurnos, mostrou-se eficaz no controle das temperaturas do ar, melhorando a sua distribuição tanto no perfil vertical como no horizontal, deixando-a uniforme, principalmente na altura da abertura das cortinas. No período noturno, principalmente nas noites de temperaturas mais baixas, manteve as temperaturas internas superiores ao outro ambiente protegido, e ao ambiente externo em até 4°C. A combinação do manejo de cortinas e do uso de exaustores eólicos auxiliados por motor, para utilização nos momentos de aumento de temperatura ou falta de ventos, podem contribuir na redução da temperatura. A utilização dos exaustores eólicos melhora o controle da ventilação otimizando o “efeito termo sifão” ou processo convectivo, através do manejo adequado das cortinas, independente da direção e velocidade dos ventos. A taxa de ventilação do ambiente protegido no experimento com os exaustores movimentados apenas pelo vento foi de 0 a 5 trocas por hora, enquanto que, utilizando os motores auxiliares a taxa foi de 9 a 11 trocas por hora.A análise da distribuição da temperatura do ar por meio de isotermas permitiu uma visão global instantânea dos efeitos do uso de exaustores eólicos retirando a massa de ar quente instalada próxima à cobertura do ambiente protegido, na melhora da distribuição de temperatura do ar, tornando-a mais uniforme e homogênea. / The objective of this study was to evaluate the use of rotary turbine ventilators on the control of air temperature and ventilation in a plastic greenhouse. The experiment was carried out in two plastic greenhouses disposed on East-West direction at the Department of Rural Engineering of College of Agriculture Luiz de Queiroz, University of São Paulo, Piracicaba, São Paulo State. The plastic greenhouses had a dimension of 6.4m width and 17.5m of length being one of them with three of rotary turbine ventilators on roof. The air temperature (°C) spatial distribution was measured using 78 thermocouples (copper-constant) installed in a grid of 3.0m horizontally and five different high, 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 and 4.0m from soil surface. The thermocouples were connected to a data logger system and the data were stored. Although the use of rotary turbine ventilator did not decrease the air temperature significantly in diurnal periods, they were efficient in control the air temperature by improving its distribution in horizontal and vertical profile, by keeping uniform, especially at the height of opened curtains. During the night periods, especially under low temperatures, they kept the internal air temperature above another greenhouse and environmental in almost 4°C. The combination of curtains management and rotary turbine motor assisted ventilators can be used for decrease air temperature in moments of high temperature and without winds. The use of rotary turbine ventilators with curtains management improves the ventilation control by performing the convective process, independently of direction and velocity of the wind. Ventilation rate in greenhouse experiment with rotary turbine ventilators moved only by wind ranged from 0 to 5 changes per hour, whereas when assisted by motor system the ventilation rate ranged from 9 to 11 changes per hour. The analysis of air temperature distribution by isotherms lines allowed a global prompt vision of use of rotary turbine ventilators on removing the hot air mass near to the greenhouse roof and improving the distribution of air temperature that became more uniform and homogeneous.

A presente pesquisa trata da influência da verticalização na sensação térmica urbana, dentro de um contexto de diretrizes de compactação das cidades, aplicada à cidade de Maringá / PR, cujo clima é subtropical úmido. Pretende avaliar se o aumento do gabarito dos edifícios da região apontada, realizado de modo a respeitar o parcelamento e o uso e ocupação do solo, interfere no conforto térmico urbano, mediante a verificação do índice de temperatura fisiológica equivalente (PET). Seu desenvolvimento é realizado com base na análise de resultados obtidos por meio de ferramentas computacionais, especialmente o software ENVI-met, seguindo as seguintes etapas: 1. Histórico Urbanístico, em que se avalia o plano inicial da cidade e o seu perfil atual; 2. Caracterização Climática, na qual se elabora o arquivo climático do município, sua carta de ventos, bem como todos os tratamentos necessários para a aplicação do software; 3. Modelagem e Simulação, em que se define e constrói os cenários, para posterior simulação; 4. Avaliação Ambiental, em que se analisa a sensação térmica dos resultados da simulação. Por fim, mediante a avaliação dos resultados obtidos, demonstra-se que a verticalização, em climas subtropicais úmidos, pode ser utilizada como atenuação da sensação térmica. / This research deals with the influence of verticalization on urban thermal sensation, within a context of city compaction guidelines, applied to the city of Maringá / PR, whose climate is humid subtropical. The objective of this study is to evaluate whether the increase in the model of the buildings in the mentioned region, in order to respect the parceling and the use and occupation of the soil, interferes with the urban thermal comfort by checking the equivalent Physiological Temperature Index (PET). Its development will be carried out based on the analysis of results obtained through computational tools, especially the ENVI-met software, following the following steps: 1. Urban History, in which the initial plan of the city and its current profile will be evaluated; 2. Climatic Characterization, in which the climatic archive of the municipality, its chart of winds, as well as all the necessary treatments for the application of the software will be elaborated; 3. Modeling and Simulation, in which the scenarios will be defined and constructed, for later simulation; 4. Environmental Assessment, in which the thermal sensation of the results of the simulation will be analyzed. Finally, by means of the evaluation of the obtained results, it will be shown that the verticalization, in humid subtropical climates, can be used as attenuation of the thermal sensation.

Resumo: Uma das características dos espaços urbanos externos que mais influencia o comportamento humano é o clima. As características climáticas das cidades geram o ambiente térmico sob o qual o ser humano desenvolve suas atividades, causando comportamentos específicos dos pedestres para as diferentes regiões e países. Abordando o campo da ergonomia ambiental, esta pesquisa tem por objetivo avaliar a influência do ambiente térmico urbano no comportamento do pedestre. Para isso são realizadas medições microclimáticas e levantamentos com pedestres em áreas externas de um bairro residencial na cidade de Bauru. Paralelamente, são realizadas simulações do ambiente térmico da mesma área, através da aplicação do software ENVI-met, além de posterior simulação do comportamento do pedestre através do sotware BOT-World. O software ENVI-met se configura em uma ferramenta de análise tri-dimensional de microclima e do BOTworld em um sistema Multi-agent de simulação de sensações e comportamentos de pedestres. A metodologia proposta permite comparações entre os dados reais e simulados, validando-se e ajustando-se o modelo computadcional de simulação microclimática para a área de estudo. É feita ainda uma avaliação de comportamento e sensação térmica de pedestres virtuais para a situação real e para um cenário hipotético de verticalização. Como resultados, as simulações permitiram identificar as diferentes características térmicas geradas pelo desenho urbano da área de estudo e o consequente comportamento do pedestre / Abstract: Climate is one of the features of external urban areas, which has a large influence on human behavior. Climate characteristics of cities generate the thermal environment under which human beings develop their activities, what produces specific pedestrian behaviors for different regions and countries. Approaching the field of the environmental ergonomics, this research aims to evaluate the influence of the urbam thermal environmental in the pedestrian behavior. In order to do so, microclimatic measurements and pedestrian survey in open spaces are carried out for a residential neighborhood in the city of Bauru. Simultaneously, thermal environment simulations are performed by applyng the ENVI-met software and afterwards the pedestrian behavior is simulated by the application of the BOTworld software. ENVI-met is a tri-dimensional tool for microclimate analysis, while BOTworld is a Multi-agent system for simulation of pedestrian thermal sensation and behavior. The proposed methodology allows the comparison of real and simulated data, validating and adjusting the computational model of microclimatics simulation for the study area. An evaluation of the virtual pedestrian behavior and thermal sensations is developed for the real situation and also for a hypothetical scenario of verticalization. The results identify different thermal characteristics generated by the urban design of the study area and their consequences on pedestrian behavior / Orientador: Léa Cristina Lucas de Souza / Coorientador: João Roberto Gomes de Faria / Banca: José Carlos Plácido da Silva / Banca: Gianna Melo Barbirato / Mestre

Depuis quelques années, d'importants efforts ont été réalisés sur l'amélioration de la performance énergétique des bâtiments qui représentent le premier poste de consommation énergétique en France. Les exigences de la nouvelle réglementation thermique 2012 illustrent bien ces évolutions avec une consommation conventionnelle d'énergie primaire comprenant l'ensemble des postes (chauffage, climatisation, éclairage, ventilation, eau chaude sanitaire), déduction faite de l'électricité produite sur place, qui devra être inférieure à 50 kWh.m2.an-1 d'énergie primaire. La réponse à cette nouvelle exigence se fera par l'adoption de technologies constructives conduisant à une consommation pour le chauffage équivalente aux constructions dites « passives » (environ 15 kWh.m2.an-1) et dont le recours à la climatisation est limité voir inexistant. Il s'agit pour cela de limiter toutes les contributions à l'échauffement du bâtiment et éventuellement de lui adjoindre un système de rafraichissement à coefficient de performance élevé. Après avoir montré par l'exemple qu'un bâtiment à ossature à faible inertie en métropole, par sa capacité de stockage thermique limitée, est prédisposé à des problèmes de surchauffe, nous avons construit cette thèse autour de deux axes d'amélioration, dédiés aux constructions à ossature, que sont : - La limitation des charges solaires transmises au travers de l'enveloppe en faisant appel à une spécificité des constructions à ossature qu'est la présence d'un espace naturellement ventilé en sous-face du parement extérieur que nous utiliserons afin d'extraire une partie des charges solaires incidentes; - Le couplage de ces bâtiments « légers » à un échangeur air/masse qui contient l'inertie nécessaire au maintien des conditions de confort estivales lorsque la réduction de température nocturne le permet. Basée sur une approche numérique et expérimentale en vrai grandeur et en conditions réelles, nous proposons d'aborder tour à tour chacune de ces stratégies d'amélioration du confort qui trouvent leurs applications aussi bien en climat chaud et sec qu'en climat tropical. / Building sector is the most important energy consumer in France, and one of the field where there is the highest potential for improvement. In recent years, building energy consumption has been the subject of continuously up-dated regulations aimed at reducing its impact. As an example, the latest national thermal regulation (RT 2012) makes it compulsory to respect the limits previously introduced by RT 2005 as a voluntary label, corresponding to the definition of guil{Low energy consumption buildings} (BBC); in order to get such a label, a building should have a primary energy consumption lower than 50 kWh.m2.an-1, calculated by making a balance between consumptions (heating, cooling, domestic hot water, lighting, ventilation) and local electricity production. In order to respond to this new requirement, appropriate architectural and technological solutions have to be used. As a results, heating needs should be limited to approximately 15 kWh.m2.an-1 - by improving the building insulation or by adopting passive solar techniques - and summer thermal comfort should be achieved with a minimum primary energy waste. Therefore, internal heat gains and external solar transmission must be limited and, if necessary, low energy cooling systems could be used. In the present work, we firstly studied the case of a low thermal inertia building. The simulation results show that this construction typology is subject to uncomfortable temperature swing. Afterwards, two propositions leading to the improvement of summer thermal comfort were developed. The first, dedicated to warm and humid climates, consists in limiting solar transmission through the wall by using a gap, generally integrated in a timber frame structure, to eliminate part of the absorbed heat by means of natural ventilation. Then, the increase of the building thermal inertia through the association of an air/mass storage system was assessed, which is especially suitable in warm and dry climates. Both propositions were based both on numerical studies and on experimentation performed on a full-scale test rig installed at CSTB (Scientific and Technical Centre for Building research).

O trabalho apresenta uma análise térmica e energética de uma edificação localizada na zona bioclimática 1, que compreende as cidades mais frias do Brasil. A análise foi desenvolvida com o auxílio do programa de simulação dinâmica de edificações EnergyPlus em que foi determinado o consumo anual de energia elétrica de toda a edificação existente, bem como o consumo do sistema HVAC (Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado) do tipo split com ciclo reverso. O sistema HVAC existente representa 42% do consumo total de energia elétrica da edificação sendo que o aquecimento totaliza 89% do consumo do sistema HVAC. A avaliação do conforto térmico dos ambientes climatizados da edificação foi realizada tendo como referência as zonas de conforto de inverno e de verão definidas pela ASHRAE Standard 55-2004. Os ambientes apresentaram um percentual de 7,6 % a 33% das horas de operação do sistema HVAC fora da zona de conforto térmico de inverno da ASHRAE, considerando somente a temperatura operativa. A partir dos resultados da simulação da edificação existente foram propostas modificações na envoltória e o uso de um sistema de ar condicionado com tecnologia VRF (fluxo de refrigerante variável) a fim de reduzir o consumo de energia pelo HVAC e o número de horas desconfortáveis. A utilização de vidros duplos de maior transmissividade, superfícies com cores de maior absortividade solar, lã de vidro nas paredes externas e internas duplas e placas de EPS (Poliestireno Expandido) no piso da edificação, apresentaram ótimos resultados, reduzindo o consumo total de energia elétrica em 18,2% e o consumo do sistema HVAC passou a representar apenas 29,6% do total de energia da edificação. Após o aprimoramento da edificação foram selecionadas, a partir de catálogos de fabricantes, as máquinas com tecnologia VRF que atendessem a máxima carga térmica entre os dias de projeto ou arquivo climático sob determinadas condições. Os resultados obtidos com o sistema VRF apresentaram uma redução de 32,8% sobre o consumo de energia do sistema de HVAC e de 9,3 % sobre o consumo total de energia elétrica da edificação quando comparado com um ar condicionado tradicional do tipo split. Com a melhoria na envoltória e o uso da tecnologia VRF para climatização o percentual de horas fora das zonas de conforto da ASHRAE foram menores que os 4% estabelecido pela norma, quando considerado a temperatura operativa. O sistema VRF foi simulado adaptando o módulo de simulação de serpentinas de expansão direta com compressores de velocidade variável, do EnergyPlus, para quatro faixas de capacidades distintas do compressor (60%, 80%, 100% e 120%) e para cada faixa foram inseridas as correlações de desempenho da capacidade e potência elétrica de aquecimento e refrigeração para diferentes condições de operação. Nas simulações foram considerados a perda de desempenho e o consumo elétrico para a operação de degelo com ciclo reverso para temperaturas externas inferiores a 7º C. As simulações com o sistema VRF acoplado a edificação comprovam a capacidade de economizar energia elétrica, além de apresentar o menor custo especifico da energia para aquecimento em relação aos sistemas radiantes. / This dissertation presents the thermal and energetic analysis of a building located in the bioclimatic zone 01, which comprises the coldness regions of Brazil. The analysis was developed using the software for dynamic simulation of buildings called EnergyPlus, where was determined the annual consumption of electricity throughout the existing building as well as the consumption with lighting, electrical equipments and the HVAC system. The existing HVAC system represents 42% of total consumption and the heating corresponds to 89% of the total energy consumption of the HVAC system. The evaluation of thermal comfort zones of building were conducted with reference to the comfort zones of winter and summer from the ASHRAE Standard 55-2004. The thermal zones presented a percentage in the range of 7.6% to 33% of occupation hours outside the boundaries of ASHRAE thermal comfort zone (winter) evaluating the operating temperature. Based on simulation results of the existing building, changes were proposed in the envelope and in the use of a heat pump air conditioning system with VRF technology (variable refrigerant flow) to reduce the energy consumption of the HVAC and the number of hours outside the comfort zone. The use of double layers glasses with high transmissivity and surfaces colored with high solar absorption, wool glass in the external and double internal walls and EPS sheets on the building floor, presented excellent results. The modification of the envelope decreased 18.2 % in the total consumption of electricity and the HVAC system represents only 29.6% of the total energy of the building. After the building improvement was selected from catalogs of manufacturers, machines with VRF technology that could meet the maximum heat load between design days or weather file. The results obtained with the VRF system showed a 32.8% reduction on energy consumption of HVAC system and 9.3% about the total consumption of electricity of the building compared to a traditional heat pump air conditioning system with single speed compressor. With the improvement in the envelope and the use of VRF system the percentage of hours outside the ASHRAE comfort zones were lower than the 4% target set by the standard. The VRF system was modeled from model: Multi-Speed Electric DX Air Coil, of the EnergyPlus, for four different capacities of the compressor (60, 80, 100 and 120%) and for each capacity range were included the performance correlation of heating and cooling capacity, the correlations of electrical power heating and cooling for different condition of operate and correlation of the fraction of part load operation for each machine selected. As the study was conducted to the cooler regions of Brazil, defrost was considered in the simulation with reverse cycle for operating temperatures below 7°C. The heating energy with heat pump VRF presents lower specific cost compared to radiant systems like radiant floor and radiators.

O trabalho apresenta uma análise térmica e energética de uma edificação localizada na zona bioclimática 1, que compreende as cidades mais frias do Brasil. A análise foi desenvolvida com o auxílio do programa de simulação dinâmica de edificações EnergyPlus em que foi determinado o consumo anual de energia elétrica de toda a edificação existente, bem como o consumo do sistema HVAC (Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado) do tipo split com ciclo reverso. O sistema HVAC existente representa 42% do consumo total de energia elétrica da edificação sendo que o aquecimento totaliza 89% do consumo do sistema HVAC. A avaliação do conforto térmico dos ambientes climatizados da edificação foi realizada tendo como referência as zonas de conforto de inverno e de verão definidas pela ASHRAE Standard 55-2004. Os ambientes apresentaram um percentual de 7,6 % a 33% das horas de operação do sistema HVAC fora da zona de conforto térmico de inverno da ASHRAE, considerando somente a temperatura operativa. A partir dos resultados da simulação da edificação existente foram propostas modificações na envoltória e o uso de um sistema de ar condicionado com tecnologia VRF (fluxo de refrigerante variável) a fim de reduzir o consumo de energia pelo HVAC e o número de horas desconfortáveis. A utilização de vidros duplos de maior transmissividade, superfícies com cores de maior absortividade solar, lã de vidro nas paredes externas e internas duplas e placas de EPS (Poliestireno Expandido) no piso da edificação, apresentaram ótimos resultados, reduzindo o consumo total de energia elétrica em 18,2% e o consumo do sistema HVAC passou a representar apenas 29,6% do total de energia da edificação. Após o aprimoramento da edificação foram selecionadas, a partir de catálogos de fabricantes, as máquinas com tecnologia VRF que atendessem a máxima carga térmica entre os dias de projeto ou arquivo climático sob determinadas condições. Os resultados obtidos com o sistema VRF apresentaram uma redução de 32,8% sobre o consumo de energia do sistema de HVAC e de 9,3 % sobre o consumo total de energia elétrica da edificação quando comparado com um ar condicionado tradicional do tipo split. Com a melhoria na envoltória e o uso da tecnologia VRF para climatização o percentual de horas fora das zonas de conforto da ASHRAE foram menores que os 4% estabelecido pela norma, quando considerado a temperatura operativa. O sistema VRF foi simulado adaptando o módulo de simulação de serpentinas de expansão direta com compressores de velocidade variável, do EnergyPlus, para quatro faixas de capacidades distintas do compressor (60%, 80%, 100% e 120%) e para cada faixa foram inseridas as correlações de desempenho da capacidade e potência elétrica de aquecimento e refrigeração para diferentes condições de operação. Nas simulações foram considerados a perda de desempenho e o consumo elétrico para a operação de degelo com ciclo reverso para temperaturas externas inferiores a 7º C. As simulações com o sistema VRF acoplado a edificação comprovam a capacidade de economizar energia elétrica, além de apresentar o menor custo especifico da energia para aquecimento em relação aos sistemas radiantes. / This dissertation presents the thermal and energetic analysis of a building located in the bioclimatic zone 01, which comprises the coldness regions of Brazil. The analysis was developed using the software for dynamic simulation of buildings called EnergyPlus, where was determined the annual consumption of electricity throughout the existing building as well as the consumption with lighting, electrical equipments and the HVAC system. The existing HVAC system represents 42% of total consumption and the heating corresponds to 89% of the total energy consumption of the HVAC system. The evaluation of thermal comfort zones of building were conducted with reference to the comfort zones of winter and summer from the ASHRAE Standard 55-2004. The thermal zones presented a percentage in the range of 7.6% to 33% of occupation hours outside the boundaries of ASHRAE thermal comfort zone (winter) evaluating the operating temperature. Based on simulation results of the existing building, changes were proposed in the envelope and in the use of a heat pump air conditioning system with VRF technology (variable refrigerant flow) to reduce the energy consumption of the HVAC and the number of hours outside the comfort zone. The use of double layers glasses with high transmissivity and surfaces colored with high solar absorption, wool glass in the external and double internal walls and EPS sheets on the building floor, presented excellent results. The modification of the envelope decreased 18.2 % in the total consumption of electricity and the HVAC system represents only 29.6% of the total energy of the building. After the building improvement was selected from catalogs of manufacturers, machines with VRF technology that could meet the maximum heat load between design days or weather file. The results obtained with the VRF system showed a 32.8% reduction on energy consumption of HVAC system and 9.3% about the total consumption of electricity of the building compared to a traditional heat pump air conditioning system with single speed compressor. With the improvement in the envelope and the use of VRF system the percentage of hours outside the ASHRAE comfort zones were lower than the 4% target set by the standard. The VRF system was modeled from model: Multi-Speed Electric DX Air Coil, of the EnergyPlus, for four different capacities of the compressor (60, 80, 100 and 120%) and for each capacity range were included the performance correlation of heating and cooling capacity, the correlations of electrical power heating and cooling for different condition of operate and correlation of the fraction of part load operation for each machine selected. As the study was conducted to the cooler regions of Brazil, defrost was considered in the simulation with reverse cycle for operating temperatures below 7°C. The heating energy with heat pump VRF presents lower specific cost compared to radiant systems like radiant floor and radiators.

Submitted by Fabiana Benevenuto Faustini null (fab_bf@hotmail.com) on 2018-09-26T04:31:37Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇAO FINAL_ULTIMA CORREÇÃO.pdf: 4446072 bytes, checksum: f8eb255af14f0286951d1f51ea8e76bb (MD5) / Approved for entry into archive by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br) on 2018-09-26T16:43:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 faustini_fb_me_bauru.pdf: 4446072 bytes, checksum: f8eb255af14f0286951d1f51ea8e76bb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-26T16:43:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 faustini_fb_me_bauru.pdf: 4446072 bytes, checksum: f8eb255af14f0286951d1f51ea8e76bb (MD5) Previous issue date: 2017-10-20 / A sensação de conforto térmico experimentada pelos usuários de espaços abertos de lazer, como praças, parques, bosques, entre outros, pode afetar positiva ou negativamente a quantidade de usuários, atividades desenvolvidas, além do tempo de permanência das pessoas. No entanto, essa relação entre conforto térmico e tempo de permanência ainda é pouco estudada, fato que justifica a importância desta pesquisa, que busca investigar essa relação em um espaço aberto de lazer. O estudo foi desenvolvido em um parque Zoológico, na cidade de Bauru-SP, através da coleta de dados objetivos (medições microclimáticas e quantificação de pessoas), e subjetivos (aplicação de questionários) em dois subespaços com mesma atratividade (área de felinos) e diferentes Fatores de Visão do Céu (FVC), em duas condições de tempo, quente e ameno. Esses dados permitiram identificar os Votos de Sensação Real (ASV), calcular o índice PET (Temperatura Equivalente Fisiológica), verificar a preferência térmica dos usuários e registrar o tempo de permanência em cada subespaço, nas condições de tempo analisadas. Os resultados evidenciam a estreita relação entre FVC e o tempo de permanência em determinado espaço. Destaca-se ainda: 1. Maior frequência de sensação térmica de conforto dos usuários na área com maior sombreamento, nas condições de tempo quente, e frequências de sensação térmica equivalentes nos dois subespaços em condições de tempo ameno. 2. Nas condições de tempo quente, permanência de curta duração dos usuários nas áreas de alta incidência de radiação solar direta e faixa de neutralidade do índice PET variada em relação aos dois subespaços. 3. Em situações de desconforto por calor, o tempo de permanência é reduzido em função do FVC, e a atração passa a ser um aspecto secundário, ou seja, o maior interesse se torna a busca por um local mais confortável. / The sensation of thermal comfort experienced by the users of leisure open places, such as squares, parks, woods, among others, may positively or negatively affect the amount of users, developed activities, and permanency time of people. However, this relation between thermal comfort and exposure time is still poorly studied, fact that justifies the importancy of this research, that seeks to investigate this relation in an leisure open place. The study was developed in a Zoo Park, in Bauru-SP, trough objective data collect (microclimatic measurements and quantification of people), and subjective data collect (questionnaires application) in two subspaces with the same attractiveness (feline area) and different Sky View Factors (SVF), under two weather conditions, hot and mild. These data allowed to indentify the Actual Sensation Votes (ASV), to calculate the PET index (Physiological Equivalent Temperature), verify the thermal preference of the users and record the exposure time in each subspace, under the microclimatic conditions analyzed. The results show the narrow relation between SVF and the exposure time in a given space. It also shows: 1. Higher frequency of thermal sensation of comfort of the users in the area with greater shading, in hot weather conditions, and equivalent thermal sensation frequencies in the two subspaces in mild weather conditions. 2. In hot weather conditions, permanency of short duration of the users in the areas of high incidence of direct solar radiation and neutrality range of the PET index varied in relation to the two subspaces. 3. In situations of heat discomfort, the permanecy time is reduced in function of the SVF, and the attraction turns into a secondary aspect, that is, the greater interest becomes the search for a more comfortable place.