Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Natural ventilation is recognized by the scientific community as an important strategy for the promotion of thermal comfort. It s application in real situations, however, is extremely low, which is believed to be due to the lack of specific information as well as the lack of reliability in the success of these strategies. The present study aimed to propose, measure and evaluate natural ventilation strategy. It was defined the ventilation through the chimney effect for multiple floors educational buildings, disregarding the wind incidence, in the city of Santa Maria, RS, Bioclimatic Zone 2. Eight sizes of frames combinations have been proposed to be analyzed. Simulations with all openings combinations were made through DesignBuilder software. Based on the simulations results, it was calculated the maximum possible wind speeds through the strategy. Obtained such values, it was possible to analyze the thermal comfort gains with the different combinations of frames. It sets up, as the most suitable design and better performance, the use of all the frames in the same size, this being equivalent to 5,71% of the floor area. Analyzing through adaptive comfort, such configuration has resulted in reduction of degree-hour of discomfort in 27,9%, 33,3%, 38,8% and 42.7% for one floor, two floors, three floors and four floors building, respectively, comparing to the building without the use of the strategy. Since the results for the analyzed situation, compared to the recommended values by normatives for thermal confort condition, the strategy is evaluate as good potential and easily aplication in real situations. / A ventilação natural é reconhecida pela comunidade científica como uma importante estratégia para a promoção do conforto térmico. Sua aplicação em situações reais, no entanto, ainda é extremamente baixa, o que se acredita ser devido à falta de informação específica bem como à falta de credibilidade no sucesso de tais estratégias. Assim, o presente trabalho objetivou propor, dimensionar e avaliar estratégia de ventilação natural. Definiu-se a ventilação através do efeito chaminé para edificações de ensino de múltiplos pavimentos, desconsiderando-se a incidência de vento, para a cidade de Santa Maria, RS, Zona Bioclimática 2. Foram propostas 8 combinações de tamanhos de esquadrias a serem analisadas. Através do software DesignBuilder foram realizadas simulações com todas as combinações de aberturas pré-determinadas. Frente aos resultados das simulações foram calculadas as máximas velocidades de vento possíveis através da estratégia. Obtidos tais valores analisaram-se os ganhos obtidos em conforto térmico frente às diferentes combinações de esquadrias. Definiu-se, enquanto dimensionamento mais adequado e de melhor desempenho, o uso de todas as esquadrias de mesmo tamanho, sendo este equivalente a 5,71% da área de piso. Analisando-se via conforto adaptativo, tal configuração resultou em redução dos graus-hora de desconforto em 27,9%, 33,3%, 38,8% e 42,7% para as situações térrea, 2 pavimentos, 3 pavimentos e 4 pavimentos, respectivamente, comparando-se à edificação sem o uso da estratégia. Visto os resultados obtidos para a situação analisada, frente aos valores recomendados por normativas para condição de conforto térmico, avaliase a estratégia como de bom potencial e fácil aplicabilidade em situações reais.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 11413060 bytes, checksum: c87932a841bc7ec8af06a439eec480af (MD5) Previous issue date: 2006-09-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This dissertation aims to investigate the nature of the thermal interaction between two close-facing buildings, within the urban verticalized context of the area of Boa Viagem, Recife-PE. The method adopted consisted of hourly measurements of air temperature, relative humidity, wind direction and speed through five meteorological stations installed in the confronting façades of the two buildings. In the same period, at eight points throughout the day, measurements of superficial temperature of these façades and floors between the buildings has been carried out; including radiating temperature measured through a globe thermometer located between the two buildings. For analysis of the thermal distribution of the façades, infra red images were used. The data captured has been compared with the data taken from the meteorological station at the local airport, (reference station), and analyzed using the Pearson method of statistics analysis. The results show that the mean temperature of the façades and air between the buildings are highly influenced by the direct solar radiation, as well as by the reflection of the solar radiation and emission of long-wave radiation, through the façade of the confronting building and floor between them. It was also observed that the colors of the façades and constitution of the walls affect the temperature of the façades. Comparison with the data of the reference station showed an accented reduction of the mean wind speed and increase of the mean air temperature, with formation of urban heat island between the buildings. Thus, the current model of urban planning adopted in the studied area is not the most adequate bioclimatic solution, because it is condusive to the formation of a heat island between buildings. / Esta dissertação teve por finalidade investigar como se comporta a interação térmica entre dois edifícios confrontantes, inseridos dentro do contexto urbano do bairro de Boa Viagem, em Recife-PE. Para isso, o método adotado consistiu em medições horárias de temperatura do ar, umidade relativa, direção e velocidade dos ventos através de cinco estações meteorológicas instaladas nas fachadas confrontantes dos dois edifícios. No mesmo período, em oito horários diários, efetuaram-se medições de temperatura superficial destas fachadas e piso entre os edifícios, além de temperatura radiante através de termômetro de globo posicionado entre eles. Para análise da distribuição térmica das fachadas, foram utilizadas imagens infravermelhas das mesmas. Os dados obtidos foram confrontados com os da estação meteorológica do aeroporto local, de referência, e analisados utilizando-se o método de análise estatística de Pearson. Os resultados demonstraram que as temperaturas médias das fachadas e do ar entre os edifícios são altamente influenciadas pela radiação solar direta, assim como pela reflexão da radiação solar e emissão de radiação de onda-longa, através da fachada do edifício confrontante e piso entre eles. Foi observado também que as cores dos revestimentos das fachadas e constituição das paredes interferem na temperatura das fachadas. A comparação com os dados da estação de referência mostrou uma acentuada diminuição da velocidade média do vento e aumento da temperatura média do ar, com formação de ilha de calor urbano entre os edifícios. Conclui-se que o modelo de planejamento urbano atualmente adotado no local de estudo não é a solução bioclimática mais adequada, pois favorece a formação de ilha de calor entre os edifícios.

O padrão de adensamento urbano impacta no conforto do pedestre no que diz respeito, sobretudo, à possibilidade de alterar as condições de vento ao nível do solo gerando zonas de desconforto. As cidades convivem com constantes mudanças em sua configuração tanto pelo adensamento quanto pela verticalização de suas estruturas, esta condição modifica a ventilação natural urbana, alterando as condições de vento no entorno de edifícios, o que afeta o escoamento de ar ao nível do solo, atingindo o conforto do pedestre. Então, o objetivo desta pesquisa é analisar o conforto do pedestre em relação ao vento em analogia a padrões de adensamento urbanos, considerando ensaios experimentais em túnel de vento a partir da aplicação em área urbana da cidade de João Pessoa-PB. A área investigada é parte dos bairros Altiplano Cabo Branco e Cabo Branco, localidade que, nos últimos anos, tem passado por grandes mudanças em sua configuração, respaldadas por alterações do instrumento urbanístico. Motivando o estudo de padrão de ocupação e seu reflexo no conforto do pedestre frente ao vento, pelo meio da avaliação de duas configurações de vizinhança ensaiadas em túnel de vento. As proposições referem-se a padrão de adensamento antigo, anterior ao ano de 2005 e adensamento recente, referente a situação atual, ano de 2012, as duas situações propostas reproduzem circunstâncias reais Os experimentos foram realizados com modelos, M1 e M2, em escala reduzida, referente a 1/400; no Túnel de Vento Prof. Joaquim Blessmann da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, mesa M-II; pela simulação de vento do tipo turbulento, compatível com as condições do local estudado. Consideraram-se as configurações de ensaio utilizadas nesse túnel de vento para simular perfis de velocidade média, que correspondem às categorias de terreno definidos na NBR 6.123/1988, vento mar, categoria I, e vento terra, entre a categoria III e IV. Iniciou-se com os ensaios de escoamento de camada limite, que envolve a aquisição de dados de velocidades instantâneas do vento, obtidos com anemômetros de fio quente, a partir de malha de medição definida, sendo, sete linhas, oito posições e dez alturas, para dois rumos de vento, sendo 900 e 1500, definindo o comportamento do vento para a área E, prosseguiram-se com os ensaios de conforto do pedestre, através de medições de velocidades ao nível do solo para trinta e seis posições, pontos distribuídos por passeios e calçadas, por meio de sondas de pedestres, sondas tipo Irwin, realizando tomadas para vinte e quatro ângulos de incidência de vento, marcados a cada 150. Para aferir as condições de vento para o pedestre, utilizaram-se critérios de conforto baseados na Escala Beaufort, que relacionam a atividade, o local e o nível de conforto relativo, pondera ainda acerca de critérios de aceitação para períodos de retorno, um ano, um mês e uma semana. Os resultados obtidos para as configurações de vizinhança referentes ao escoamento para a área e ao conforto do pedestre, foram confrontados, atentando-se que o adensamento urbano modifica consideravelmente o campo de vento de áreas urbanas, atingindo o conforto do pedestre, impossibilitando-o, para algumas posições estudadas, de realizar atividades corriqueiras com conforto. Então, assentam-se fundamentos que orientam a ocupação do solo com vistas à garantia de realização pelo pedestre, com nível de conforto relativo “aceitável”, das atividades inerentes aos usos propostos para o ambiente urbano, colaborando com o planejamento, o controle e a intervenção em áreas urbanizadas, favorecendo, também, o crescimento saudável das cidades. / The pattern of urban densification impacts on pedestrian comfort, specially, in relation with the possibility of changing the wind conditions at ground level, generating discomfort zones. Cities live with constant changes in its configuration due to the densification and to the verticalization of its structures. This condition modifies the urban natural ventilation, changing, the wind conditions in the building surroundings, which affects the air outflow at ground level, impacting on pedestrian comfort. The objective of this work is to analyze the relation between the pedestrian comfort and the wind, similarly to the patterns of urban densification, considering experimental tests in wind tunnel, since application in the urban area of João Pessoa-PB city. The investigated area is part of the neighborhoods of Altiplano Cabo Branco and Cabo Branco, João Pessoa-PB, region that, in the last years, has been passing through considerable changings in its configuration, supported by alterations in the urban instrument. Motivating the study of the occupation patterns and its reflection in the pedestrian comfort facing the wind through the analysis of two neighborhood configurations, simulated in the wind tunnel, through experiments. The propositions refer to an old densification before the year of 2005 and to a recent densification, referring to a current situation, both proposed situations reproduce real circumstances The experiments were realized with models, M1 and M2, in reduced scale, regarding 1/400; in the Túnel de Vento Prof. Joaquim Blessmann from Universidade Federal do Rio Grande do Sul, table M-II; by the simulation of the turbulent wind, compatible with the conditions of the studied place. The configurations of assay used in this wind tunnel to simulate average velocity profiles were considered, which correspond to the ground defined in NBR 6.123/1988, sea wind, category I, and land wind, between the category III and IV. Beginning with experiments of the boundary layer’s outflow that are related to the acquisition of the wind’s instantaneous velocities’ data obtained with hot wire anemometers, from the defined measurements mesh, being seven lines, eight positions and ten heights, to two wind courses, being 900 and 1500, defining the behavior of the wind to the area. And, continued with the assays of pedestrian comfort, through measurements of the velocities at ground level for thirty six positions, points distributed for sidewalks, through pedestrian sensors, sensors of the Irwin type, realizing measurements for twenty four incidence angles, marked every 150 In order to verify the wind conditions for the pedestrians, comfort criterions based in the Escala Beaufort were utilized, which make a relation of the activity, the place and the relative comfort level, it still ponders about the acceptance criterions for return periods, one year, one month and one week. The results obtained for the configurations of the neighborhoods referents to the area’s outflow and to the pedestrian comfort were confronted, paying special attention to the fact that the urban densification modifies substantially the wind field of the urban areas, affecting the pedestrian comfort, impossibilitating it, for some studied positions, for realizing everyday activities with comfort. Then, fundamentals that guide the pattern of ground occupation were consolidated, aiming the guaranty of realization by pedestrian, with an “acceptable” relative comfort level, for the activities inherent to the uses proposed to the urban ambient, collaborating with the planning, the control and the intervention in urbanized areas, still assisting the healthy growth of the cities.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-11-14T13:16:49Z No. of bitstreams: 1 PDF - Aderson Rodrigues de Souza.pdf: 7962462 bytes, checksum: 6f01d4e08ea2460d5c3770f460f086e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-14T13:16:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Aderson Rodrigues de Souza.pdf: 7962462 bytes, checksum: 6f01d4e08ea2460d5c3770f460f086e0 (MD5) Previous issue date: 2017-04-25 / The importance of thermal comfort studies in educational buildings is associated with the relationship that this condition has with the performance of human activities, providing a thermally comfortable environment better levels of concentration and attention. Thus, the objective of this research is to evaluate the thermal comfort conditions of classrooms and administrative rooms, naturally ventilated, in a building of higher education, in the city of Campina Grande, Northeast Region of Brazil, where the weather is predominantly hot and humid. In order to obtain the results, two methods traditionally used in this type of research were applied. The analytical method, included in International Standards ISO 7730 (2005) and ASHRAE 55 (2010), provides results on 4 environmental and 2 personal variables, collected from the studied environments. The second method consists in the application of questionnaires to the ordinary users of the environments aiming to obtain personal answers about the real thermal sensations. The analysis of the results showed that the comfort zones, verified in the building, were distinct for each season of the year in which the research was developed. By personal votes, the comfort temperature ranges in the fall were broader than those provided by the technical standards. However, in the winter, the normalized method overestimated the ranges of comfort temperatures obtained by direct votes. The results of the thermal comfort zones were compared with those of other studies done in regions with climatological features similar to those of this work, as well as with those obtained in regions of colder climates, verifying the coherence between the data. This research concluded that, in the autumn season, the environments of the building provided its occupants with thermal discomfort for the heat most of the time, however, in the winter season, thermal comfort situations were predominant. / A importância do estudo do conforto térmico em edificações de ensino está associada ao vínculo que essa condição tem com o desempenho de atividades humanas, para as quais um ambiente termicamente confortável proporciona melhores níveis de concentração e atenção. Assim, o objetivo desta pesquisa é avaliar as condições de conforto térmico de salas de aula e salas administrativas, naturalmente ventiladas, de uma edificação de ensino superior, na cidade de Campina Grande, na Região Nordeste do Brasil, onde o clima é predominantemente quente e úmido. Para obtenção dos resultados, foram seguidos dois métodos tradicionalmente utilizados nesse tipo de pesquisa. O método analítico, constante nas Normas Internacionais ISO 7730 (2005) e ASHRAE 55 (2010), fornece resultados a partir de 4 variáveis ambientais e 2 pessoais, coletadas no interior dos ambientes estudados. O segundo método consiste na aplicação de questionários aos usuários dos ambientes, para a obtenção de respostas pessoais sobre as sensações térmicas reais. A análise dos resultados mostrou que as zonas de conforto, verificadas na edificação, foram distintas para cada estação do ano em que a pesquisa foi desenvolvida. Pelos votos pessoais, os intervalos de temperaturas de conforto, no outono, foram mais amplos do que os previstos pelas Normas. Entretanto, no inverno, o método normatizado superestimou as faixas de temperaturas de conforto obtidas pelos votos diretos. Os resultados das zonas de conforto térmico foram confrontados com os de outras pesquisas feitas tanto em regiões de clima semelhante ao deste trabalho, quanto em locais de clima mais frio, verificando-se coerência entre os dados. A pesquisa concluiu que, na estação do outono, os ambientes da edificação proporcionaram a seus ocupantes situações de desconforto térmico para o calor na maior parte do tempo, todavia, na estação do inverno, as situações de conforto térmico foram predominantes.

A ventilação natural é uma das estratégias mais eficientes para o condicionamento térmico passivo de edificações, ocorrendo por ação dos ventos, por efeito chaminé ou pela combinação de ambos. Em áreas densamente ocupadas, a velocidade do vento é reduzida pelos diversos obstáculos locais, tornando o efeito chaminé e a captação pela cobertura as alternativas mais viáveis para indução da ventilação natural em edificações. Dentre as estratégias de ventilação, destacam-se os sheds, aberturas no telhado, que funcionam como captadores ou extratores de ar, dependendo de sua localização em relação aos ventos dominantes. Apesar de terem um grande potencial, são pouco utilizados devido à falta de dados técnicos acessíveis ao projetista. Além disso, muitas vezes são utilizados para captação ou para extração do ar de forma aleatória, sem uma análise da influência dos parâmetros projetuais na ventilação natural. Essa pesquisa parte da hipótese que existe diferença nesses parâmetros para um shed extrator e para um shed captador de ar e que é possível otimizar a ventilação natural através desses dispositivos. O objetivo geral foi avaliar o impacto de diferentes parâmetros projetuais e climáticos no desempenho de sheds captadores e extratores de ar e propor diretrizes para o projeto desses dispositivos. A metodologia foi composta de estudos paramétricos, a fim de investigar a interdependência de diferentes parâmetros projetuais na ventilação natural por sheds e realizar análises comparativas. O processo baseou-se em análises numéricas através de simulações CFD e a verificação desses resultados por meio de ensaios experimentais em túnel de vento. As análises mostraram uma boa compatibilidade entre os resultados numéricos e experimentais, obtendo uma diferença de no máximo 10% entre as duas ferramentas para a maioria dos pontos monitorados. Com relação às simulações computacionais, constatou-se que o desempenho de sheds é fortemente influenciado pela velocidade e pelos ângulos de incidência dos ventos externos. Além disso, notou-se que existem diferenças nos parâmetros projetuais para um shed extrator e para um captador, sendo que alguns casos apresentaram bons desempenhos em ambas as situações. Por fim, conclui-se que é possível otimizar o uso da ventilação natural através desses dispositivos, sendo que esses resultados auxiliam a prática do projeto arquitetônico na determinação de configurações adequadas. / Natural ventilation is one of the most important strategies for passive cooling of indoor environments. It can occur by wind forces, stack effect or a combination of both strategies. In urban areas the wind speed is reduced due to several obstacles. Stack effect and air intake by the roof can be viable alternatives to induce natural ventilation in buildings. Among the ventilation strategies, sheds can be highlighted. These structures consist of roof openings that work as collectors or extractors of air, depending on their location in relation to the prevailing wind directions. Although they have great potential, they are seldom used by Brazilian architecture, due to lack of technical data available to the designer. Besides, sometimes the sheds are used for air intake or exhaustion without any detailed analysis on the influence of different building design parameters on natural ventilation. The starting hypothesis of this research is that there is a difference in construction parameters for an exhaustion and intake sheds and it is possible to optimize the use of natural ventilation through these devices. The research aims to investigate the potential of air extracting and capturing sheds to promote indoor natural ventilation and proposes guidelines for the design of these devices. The applied methodology consists on parametric studies to investigate the interdependence of different design parameters for natural ventilation in sheds and perform comparative analyzes. The procedure was based on CFD simulations and the verification of such results through experimental tests using wind tunnel. The analyses showed a good compatibility between the numerical and experimental results, obtaining a maximum difference of 10% between the two tools for most of the monitored points. The computer simulations showed that sheds performance is strongly influenced by the external wind speed and its incidence angles. In addition, it was noted that there are differences in design parameters for air extracting and capturing sheds and some cases showed a good performance in both situations. Finally, it was concluded that it is possible to optimize the use of natural ventilation through these devices, and these results support the practice of architectural design in determining appropriate settings.

Orientador: Lucila Chebel Labaki / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-24T13:55:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_NixonCesarde_D.pdf: 32217441 bytes, checksum: 25e8b1672ea93f3aae90a2513264ae3e (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A ventilação natural é uma das estratégias mais adequadas para o resfriamento passivo dos edifícios e para a manutenção da qualidade do ar. Uma das alternativas existentes para se alcançar tal proposição é a utilização de torres de vento situadas acima do nível da cobertura, as quais podem funcionar como captadores ou extratores de ar. Esta pesquisa tem como objetivo geral avaliar quatro tipos de torres, atuando como captadores: a unidirecional, com uma abertura para a entrada de vento, em locais onde o vento se movimenta predominantemente em uma direção; a tetradirecional, com quatro aberturas; a octodirecional, com oito aberturas e a dodecadirecional, com doze aberturas; em locais em que o vento age em várias direções. Para alcançar o objetivo utilizaram-se ensaios em túnel de vento e simulações no software CFX®, os quais permitiram estudar as características técnicas das torres analisadas e seus efeitos sobre a ventilação interna do ambiente, bem como contribuir para a difusão desse sistema de ventilação no Brasil. O desenvolvimento do trabalho foi dividido nas seguintes etapas: definição das geometrias das torres; definição, construção e instrumentação das maquetes; definição dos ângulos de incidência do vento; ensaios no túnel de vento e simulações no software CFX®: velocidade e pressão. Os resultados obtidos a partir de uma série de experimentos e simulações computacionais permitiram a análise e comparação dos diversos projetos propostos, auxiliando, portanto, na determinação das configurações mais adequadas, além da verificação da compatibilidade entre os dois tipos de estudo, concluindo que as torres octodirecional e dodecadirecional são as mais eficientes, pois proporcionam maiores valores de velocidade do ar interno na maioria das posições consideradas. Desta forma, utilizando o túnel de vento e o CFX®, as análises possibilitaram desenvolver melhorias para os ambientes avaliados, no que se refere ao desempenho da ventilação. Isso proporcionará melhores taxas de conforto aos usuários da edificação, considerando todas as aberturas para permitir o fluxo do vento em qualquer situação. Ademais, podem-se verificar as distribuições das aberturas de entrada e saída mais adequadas para captação e distribuição do vento no interior dos ambientes, proporcionando melhores condições de conforto térmico / Abstract: Natural ventilation is one of the most appropriate strategies for passive cooling of buildings and the maintenance of air quality. One of the alternatives for achieving such proposal is the use of wind towers above the level of the roof, which can function as air catchers or extractors. This research aims to evaluate four types of towers, acting as air catchers: unidirectional, with an opening for the entrance of the wind, in locations where the wind moves predominantly in one direction, the tetradirectional, with four openings, the octodirectional, with eight openings and dodecadirectional, with twelve openings, in locations where the wind moves in various directions. To achieve the goal, tests in wind tunnel and simulations in CFX® software were performed, which allowed the study of the technical characteristics of the analyzed towers and their effects on the indoors ventilation, as well as the contribution to the spread of this ventilation system in Brazil. The methodology was divided into the following steps: the definition of the geometry of the towers; definition, construction and instrumentation of the models; definition of the angles of the incidence of the wind; wind tunnel tests and simulations in CFX® software: speed and pressure. The obtained results from a series of experimental and computational simulations allowed the analysis and comparison of the various proposed design configurations, helping, therefore, in determining the most appropriate settings, besides the verification of compatibility between the two types of study, concluding that the octodirectional and dodecadirectional towers are the most efficient ones , as they provide higher rate of indoor air speed in most considered positions. Thus, using the wind tunnel and CFX®, the analysis allowed the development of enhancements to the analyzed environments, concerning the performance of the ventilation. This will provide better comfort rates to the users of the building, considering all openings to allow the wind flow in any situation. Furthermore, the most suitable distribution of inlet and outlet openings for the catchment and distribution of the wind within the environments may be verified, providing better conditions of thermal comfort / Doutorado / Arquitetura e Construção / Doutor em Engenharia Civil

O emprego da arquitetura bioclimática conduz à minimização dos impactos de uma intervenção no meio e à obtenção de uma relação mais harmoniosa entre paisagem e construção. Esta pesquisa evidencia o potencial da ventilação natural como recurso para resfriamento em climas quentes e úmidos, contribuindo para o aprofundamento no estudo de estratégias de projeto que auxiliem na maior integração do edifício com o clima e contexto locais. Analisa as estratégias de ventilação natural adotadas pelo arquiteto Severiano Porto em suas obras, dada a importância deste tipo de solução para obtenção de conforto térmico em clima tropical quente e úmido. Realiza-se por meio de discussão e análise de três obras do arquiteto, localizadas na cidade de Manaus-AM, e as diferentes soluções propostas, quanto à sua adeqüabilidade e eficiência. A análise se divide em duas etapas: primeiramente a análise qualitativa e descritiva, baseada em leitura de projeto, onde é verificada a incorporação de conceitos bioclimáticos nas edificações e são identificadas as soluções de ventilação natural propostas, através do desenho e caracterização dos sistemas encontrados; seguida da análise quantitativa, realizada através de pesquisa de campo e medições das variáveis ambientais temperatura, umidade relativa e velocidade do ar. A análise dos resultados foi realizada com base nos métodos de Mahoney e ASHRAE Standard 55-2004, assim como em alguns parâmetros obtidos em literatura especializada. Pôde-se identificar as estratégias de ventilação natural utilizadas, tanto cruzada como de efeito chaminé, avaliando-se detalhadamente seu desempenho nos três edifícios. A pesquisa contribui no aperfeiçoamento das soluções projetuais de ventilação natural, visando valorizar o uso de estratégias de energia passiva na arquitetura. Evidencia também a contribuição de Porto no desenvolvimento de uma arquitetura atenta a princípios bioclimáticos. / Bioclimatic architecture consists in minimizing the impacts of an intervention on the environment and obtaining a close relationship between building and nature. This research emphasizes the importance of natural ventilation as a cooling resource for hot and humid climates, contributing for the study of project strategies that adjust to local context and environment. Analyses the natural ventilation strategies used by the architect Severiano Porto in his buildings, since it is an important kind of solution to obtain thermal comfort in tropical hot and humid weather. It presents the discussion and analysis of three of his main works, placed in the city of Manaus, and the efficiency of the different solutions proposed. The analysis is divided in two steps: first a qualitative and descriptive analysis, based on project examination, where the incorporation of bioclimatic concepts in the buildings is verified and the natural ventilation solutions are identified; followed by a quantitative analysis, based on field studies and measurement of the variables temperature, humidity and air velocity. The result analysis was based on the Mahoney and ASHRAE Standard 55-2004 methods, and data obtained in specialized literature. Natural ventilation strategies could be identified, either cross as stack, allowing a detailed evaluation of performance of the three buildings. The research contributes on the improvement of the architectonic solutions on natural ventilation, on the purpose of valuing the use of passive energy strategies in architecture. Valorizes also Porto’s contribution to the development of an architecture that is attentive to bioclimatic principles.

O padrão de adensamento urbano impacta no conforto do pedestre no que diz respeito, sobretudo, à possibilidade de alterar as condições de vento ao nível do solo gerando zonas de desconforto. As cidades convivem com constantes mudanças em sua configuração tanto pelo adensamento quanto pela verticalização de suas estruturas, esta condição modifica a ventilação natural urbana, alterando as condições de vento no entorno de edifícios, o que afeta o escoamento de ar ao nível do solo, atingindo o conforto do pedestre. Então, o objetivo desta pesquisa é analisar o conforto do pedestre em relação ao vento em analogia a padrões de adensamento urbanos, considerando ensaios experimentais em túnel de vento a partir da aplicação em área urbana da cidade de João Pessoa-PB. A área investigada é parte dos bairros Altiplano Cabo Branco e Cabo Branco, localidade que, nos últimos anos, tem passado por grandes mudanças em sua configuração, respaldadas por alterações do instrumento urbanístico. Motivando o estudo de padrão de ocupação e seu reflexo no conforto do pedestre frente ao vento, pelo meio da avaliação de duas configurações de vizinhança ensaiadas em túnel de vento. As proposições referem-se a padrão de adensamento antigo, anterior ao ano de 2005 e adensamento recente, referente a situação atual, ano de 2012, as duas situações propostas reproduzem circunstâncias reais Os experimentos foram realizados com modelos, M1 e M2, em escala reduzida, referente a 1/400; no Túnel de Vento Prof. Joaquim Blessmann da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, mesa M-II; pela simulação de vento do tipo turbulento, compatível com as condições do local estudado. Consideraram-se as configurações de ensaio utilizadas nesse túnel de vento para simular perfis de velocidade média, que correspondem às categorias de terreno definidos na NBR 6.123/1988, vento mar, categoria I, e vento terra, entre a categoria III e IV. Iniciou-se com os ensaios de escoamento de camada limite, que envolve a aquisição de dados de velocidades instantâneas do vento, obtidos com anemômetros de fio quente, a partir de malha de medição definida, sendo, sete linhas, oito posições e dez alturas, para dois rumos de vento, sendo 900 e 1500, definindo o comportamento do vento para a área E, prosseguiram-se com os ensaios de conforto do pedestre, através de medições de velocidades ao nível do solo para trinta e seis posições, pontos distribuídos por passeios e calçadas, por meio de sondas de pedestres, sondas tipo Irwin, realizando tomadas para vinte e quatro ângulos de incidência de vento, marcados a cada 150. Para aferir as condições de vento para o pedestre, utilizaram-se critérios de conforto baseados na Escala Beaufort, que relacionam a atividade, o local e o nível de conforto relativo, pondera ainda acerca de critérios de aceitação para períodos de retorno, um ano, um mês e uma semana. Os resultados obtidos para as configurações de vizinhança referentes ao escoamento para a área e ao conforto do pedestre, foram confrontados, atentando-se que o adensamento urbano modifica consideravelmente o campo de vento de áreas urbanas, atingindo o conforto do pedestre, impossibilitando-o, para algumas posições estudadas, de realizar atividades corriqueiras com conforto. Então, assentam-se fundamentos que orientam a ocupação do solo com vistas à garantia de realização pelo pedestre, com nível de conforto relativo “aceitável”, das atividades inerentes aos usos propostos para o ambiente urbano, colaborando com o planejamento, o controle e a intervenção em áreas urbanizadas, favorecendo, também, o crescimento saudável das cidades. / The pattern of urban densification impacts on pedestrian comfort, specially, in relation with the possibility of changing the wind conditions at ground level, generating discomfort zones. Cities live with constant changes in its configuration due to the densification and to the verticalization of its structures. This condition modifies the urban natural ventilation, changing, the wind conditions in the building surroundings, which affects the air outflow at ground level, impacting on pedestrian comfort. The objective of this work is to analyze the relation between the pedestrian comfort and the wind, similarly to the patterns of urban densification, considering experimental tests in wind tunnel, since application in the urban area of João Pessoa-PB city. The investigated area is part of the neighborhoods of Altiplano Cabo Branco and Cabo Branco, João Pessoa-PB, region that, in the last years, has been passing through considerable changings in its configuration, supported by alterations in the urban instrument. Motivating the study of the occupation patterns and its reflection in the pedestrian comfort facing the wind through the analysis of two neighborhood configurations, simulated in the wind tunnel, through experiments. The propositions refer to an old densification before the year of 2005 and to a recent densification, referring to a current situation, both proposed situations reproduce real circumstances The experiments were realized with models, M1 and M2, in reduced scale, regarding 1/400; in the Túnel de Vento Prof. Joaquim Blessmann from Universidade Federal do Rio Grande do Sul, table M-II; by the simulation of the turbulent wind, compatible with the conditions of the studied place. The configurations of assay used in this wind tunnel to simulate average velocity profiles were considered, which correspond to the ground defined in NBR 6.123/1988, sea wind, category I, and land wind, between the category III and IV. Beginning with experiments of the boundary layer’s outflow that are related to the acquisition of the wind’s instantaneous velocities’ data obtained with hot wire anemometers, from the defined measurements mesh, being seven lines, eight positions and ten heights, to two wind courses, being 900 and 1500, defining the behavior of the wind to the area. And, continued with the assays of pedestrian comfort, through measurements of the velocities at ground level for thirty six positions, points distributed for sidewalks, through pedestrian sensors, sensors of the Irwin type, realizing measurements for twenty four incidence angles, marked every 150 In order to verify the wind conditions for the pedestrians, comfort criterions based in the Escala Beaufort were utilized, which make a relation of the activity, the place and the relative comfort level, it still ponders about the acceptance criterions for return periods, one year, one month and one week. The results obtained for the configurations of the neighborhoods referents to the area’s outflow and to the pedestrian comfort were confronted, paying special attention to the fact that the urban densification modifies substantially the wind field of the urban areas, affecting the pedestrian comfort, impossibilitating it, for some studied positions, for realizing everyday activities with comfort. Then, fundamentals that guide the pattern of ground occupation were consolidated, aiming the guaranty of realization by pedestrian, with an “acceptable” relative comfort level, for the activities inherent to the uses proposed to the urban ambient, collaborating with the planning, the control and the intervention in urbanized areas, still assisting the healthy growth of the cities.

O emprego da ventilação e da iluminação natural nas construções minimiza os impactos ambientais e possibilita uma maior harmonia entre o entorno e o edifício. Isso pode ser ilustrado através das obras do arquiteto João Filgueiras Lima, Lelé, que proporcionam o uso racional da energia elétrica, conforto aos usuários e humanização dos espaços. Este trabalho evidencia as metodologias de projeto de Lelé e sua equipe na elaboração de um edifício mais confortável. Posteriormente, identifica as estratégias de conforto térmico e ventilação natural utilizadas por ele, por meio da comparação e avaliação de dois hospitais da Rede Sarah, localizados nas cidades de Salvador - BA e do Rio de Janeiro - RJ. A análise se divide em duas etapas: primeiramente a qualitativa, através da identificação e caracterização dessas estratégias. Em seguida, é efetuada a análise quantitativa, por meio de medições in loco das variáveis ambientais temperatura, umidade relativa e velocidade do ar e dos níveis de iluminância e através de ensaios no túnel de vento. A análise dos resultados é baseada em entrevistas; pesquisas de campo; nas normas ASHRAE Standard 55-2004 e NBR/ABNT 5413; na comparação da velocidade do vento em cada hospital analisado nos ensaios no túnel de vento e nos parâmetros adquiridos em literatura especializada. As análises apresentadas neste trabalho demonstram a preocupação de Lelé na incorporação dos aspectos bioclimáticos desde a concepção do projeto, destacando a importância de suas experiências profissionais. Além disso, destaca-se que a principal evolução que ocorreu no Sarah Rio foi à estrutura e a geometria da cobertura em sheds. / The use of natural ventilation and lighting by buildings reduces the environmental impacts and allows a better harmony between the building and its surroundings. It can be seen in the work of the architect João Filgueiras Lima, Lelé, which provides a rational use of electricity, comfort to the users and the humanization of the spaces. This work shows Lelés design methodology for the conception of a more comfortable building. After that, this research identifies thermal comfort and natural ventilation strategies used by this architect through the evaluation of two Sarah Network Rehabilitation hospitals, which are located in the Salvador - BA and Rio de Janeiro - RJ. The analysis is divided in two steps: initially a qualitative analysis based on the identification and characterization of these strategies. Then it was done the quantitative analysis based on field research of environmental variables as temperature, humidity and air velocity, lighting levels and also through wind tunnel experiments. The analysis of the results was based on interviews, field research, the ASHRAE 55-2004 and NBR/ABNT 5413 standards, the comparison of the air velocity variables in each hospital analyzed in the wind tunnel, and the data obtained in specialized literature. The analysis presented in this work shows the Lelés concern about the incorporation of bioclimatic aspects since the design conception, highlighting the importance of his professional experiences. Furthermore, the results indicated that the main evolution occurred in the Rio de Janeiro Sarah Hospital was about structure and geometry of the sheds on the roofing.

Em algumas capitais da costa do nordeste do Brasil, a verticalização de áreas de orla marítima representa uma barreira em potencial contra a passagem da ventilação natural ao interior destas cidades. Na cidade de São Luís/MA, inicia-se um processo de verticalização nas proximidades da Avenida Litorânea, localizada na praia do Calhau, com 5,3km de extensão. Esta pesquisa tem o objetivo de investigar a relação entre esta iminente verticalização e a ventilação natural. Para isto, foram construídos cinco diferentes cenários de verticalização neste bairro, variando-se o gabarito, os afastamentos laterais e a tipologia dos edifícios propostos, em lotes voltados para a avenida mencionada. Em seguida, estes cenários foram simulados no Ansys CFX Software e comparados com a situação atual. Foram monitorados 24 pontos distribuídos em seis quadras, observando-se a influência de cada cenário sugerido nos padrões de velocidade e direção do vento e pressão no nível do pedestre. Concluiu-se que os cenários de verticalização propostos influenciam significativamente nos padrões do vento. Portanto, este trabalho traz uma grande contribuição para o planejamento urbano de São Luís, auxiliando o planejador na pré-determinação dos impactos de novos edifícios nos padrões de ventilação natural em áreas de orla já ocupadas. / In some of the coastal capitals of the Brazilian northeast states, the building verticalization of seaside areas represents a potential barrier to the air flow through the built environment, towards the inner city areas. In São Luís, capital of the state of Maranhão (MA), the verticalization process has begun along Litorânea Avenue, which is a 5,3km long street located in Calhaus Beach district. In this context, the objective of this research work is to investigate the relationship between this imminent verticalization and the natural ventilation. In order to fulfill such objective, there were created five different fictional scenarios of verticalization among the sites placed in Litorânea Avenue, which were gathered according to the height, distances between buildings and buildings typology. These scenarios were simulated in Ansys CFX Software and compared with the areas current situation. Along six blocks of the avenue, 24 points were distributed and monitored, observing the influence of each proposed scenario in the wind velocity and direction patterns, also considering the pressure in the pedestrian level. As a conclusion to this study, the pointed scenarios of verticalization have proved to result in significant influence in the wind pattern, distinguished from each other. Contributing to the urban planning of the city of São Luís, this research anticipates the impact of new buildings in the air flow of already occupied seaside areas.