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.

O desconforto térmico nas salas de aula e nos estúdios do prédio principal da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (FAU-USP) sempre foi um dos principais motivos de reclamação por parte dos usuários. Tal desconforto acontece tanto devido ao frio quanto devido ao calor, mas as altas temperaturas nos ambientes de aprendizado têm o impacto de desconcentrar os alunos em suas atividades. Problemas quanto aos altos níveis de iluminação natural e a falta de flexibilidade quanto ao ajuste dos níveis de iluminância - principalmente nas salas de aula, em que há necessidade de escurecimento do ambiente para apresentações com a utilização de retroprojetor - também contribuem para a insatisfação dos usuários. A definição do potencial da ventilação natural como estratégia fundamental de projeto, associada ao sombreamento e à massa térmica, é o objetivo desta pesquisa. A redução das temperaturas operativas em cenário climático atual e em cenário de mudança climática, decorrente da redução da carga térmica no edifício, constitui a principal referência de análise de desempenho. Análises adicionais relacionadas à iluminação natural também foram conduzidas, como forma de olhar para o desempenho da edificação de maneira integrada. Por meio de simulações computacionais e do levantamento de campo, foram elaboradas recomendações de projeto para a edificação, contemplando o emprego das estratégias supracitadas. Entretanto, devido a limitações quanto à intervenção no prédio colocadas pelo Conselho de Defesa do Patrimônio Histórico, Arqueológico, Artístico e Turístico do Estado de São Paulo (CONDEPHAAT), a premissa fundamental deveria ser a solução dos problemas de conforto de modo que não interferissem visualmente na arquitetura. A substituição do conjunto de domos da cobertura, dentro do contexto da reforma pela qual passava o prédio desde 2010 e intensificada no final de 2013, exigiria análises de desempenho térmico e visual fundamentais para o sucesso do programa da reforma. O custo total das intervenções, associado à situação de dificuldade financeira da Universidade de São Paulo, não permitiriam que soluções fossem testadas in locu sem as corretas avaliações iniciais, sob o risco de os problemas de conforto serem perpetuados por mais algumas décadas. O convite do então diretor da FAU-USP, o Prof. Dr. Marcelo de Andrade Roméro, para participar dos trabalhos de análise veio no final de 2013 e constituiu a base da atual dissertação. A finalização da pesquisa é a proposição de recomendações de desempenho térmico e visual para o prédio - parcialmente incorporadas na reforma recentemente concluída -, como a alteração do material dos domos e o aumento da ventilação permanente através da cobertura. Outras recomendações não incorporadas incluem sombreamento externo da cobertura e alteração do mobiliário dos estúdios, a fim de proporcionar flexibilidade no controle dos níveis de iluminação natural nesses ambientes. As recomendações não incorporadas, contudo, podem servir de consulta para novas eventuais intervenções no edifício. / The thermal discomfort in classrooms and studios in the main building of the University of São Paulo Faculty of Architecture and Urbanism (FAU-USP) has always been one of the main areas of complaint from users. Such discomfort happens both because of the cold and the heat, but the high temperatures in the learning environments have the impact of distracting students in their activities. Problems concerning the high levels of daylighting and the lack of flexibility in the adjustment of illuminance levels - especially in classrooms, where blackout is needed in the room due to projection presentations - also contribute to the dissatisfaction of users. The definition of the potential of natural ventilation as a key design strategy, combined with shading and thermal mass, is the objective of this research. Reducing operating temperatures in both current climate and climate change scenarios due to reduced thermal load in the building is the main reference for performance analysis. Further analysis related to daylighting were also carried out as a way to look at the building performance in an integrated manner. Thorough computer simulations and field survey design recommendations have been prepared for the building, adressing the use of strategies cited above. However, due to limitations on the level of intervention in the building imposed by the Conselho de Defesa do Patrimônio Histórico, Arqueológico, Artístico e Turístico do Estado de São Paulo (CONDEPHAAT) - Heritage Council in the State of São Paulo -, the fundamental premise should be a solution for the comfort issues that did not interfere visually in the architecture. A replacement of the set of skylights, within the context of the renovation through which the building was undergoing since 2010 and intensified in late 2013, would require thermal and visual performance analysis, essential to the success of the renovation program. The total cost of interventions, associated with the dificult financial situation of the University of São Paulo, would not allow solutions to be tested on site without correct initial assessments, under the risk of environmental comfort issues being pushed forward into a few more decades. The invitation from FAU-USP director at the time, Professor Dr. Marcelo de Andrade Roméro, to participate in the analytical work came at the end of 2013 and set the basis of this dissertation. The completion of the research is the proposition of both thermal and visual performance recommendations for the building - partially incorporated into the recently completed renovation -, such as changing the material of skylights and increased permanent ventilation through the roof. Other recommendations not incorporated in the actual renovation include external shading for the roof and upgrading of furniture for the studios - the last one intending to provide flexible control of daylighting levels in these rooms. The unincorporated recommendations, however, may serve as a guide for any new intervention in the building.

Uma importante estratégia de projeto para melhorar o desempenho térmico das edificações em climas quentes e úmidos é a adoção conjunta da ventilação natural e de dispositivos de sombreamento. Contudo, quando a ventilação natural é ocasionada pela ação dos ventos nas edificações, as pressões do vento nas envoltórias da edificação são alteradas com a presença de elementos externos próximos que mudam as características do fluxo incidente. Deste modo, o presente trabalho tem como objetivo avaliar os impactos na ventilação natural, e nas temperaturas internas do ar e/ou no conforto térmico de uma habitação térrea em um clima quente e úmido, a partir do uso de diferentes dispositivos de sombreamento externos e muro. Para isso, foram realizadas simulações computacionais no programa EnergyPlus através do módulo AirflowNetwork. Foram realizados ensaios em túnel de vento de Camada Limite Atmosférica (CLA) para a obtenção dos coeficientes de pressão (Cps). Os resultados apontaram impactos específicos a cada elemento estudado, no entanto o fenômeno mais frequente nos casos com dispositivos de sombreamento foi a redução dos efeitos de sobrepressão e sucção. Quanto aos seus impactos nas renovações de ar, estes provocaram uma diminuição do fluxo de ar e, consequentemente, o aumento da temperatura no período predominantemente noturno. Entretanto, foi observado um maior impacto na atenuação das temperaturas internas nos períodos diurnos, que prevaleceu sobre o aumento nos períodos de ventilação. Destacou-se, dentre os dispositivos de sombreamento estudados, as proteções tipo veneziana por proporcionarem um melhor desempenho térmico. Já os muros, dentre todos os elementos estudados, foram os que tiveram maior impacto nos Cps. Tal fenômeno significou a diminuição da taxa de renovação de ar dentre 50 e 75%. O impacto mais sobressalente nas temperaturas internas nestes casos foi o aumento destas no período noturno, limitando o potencial da ventilação natural para a remoção de calor da edificação / An important design strategy for improving the thermal performance of buildings in hot and humid climates is the adoption of natural ventilation strategies and shading devices combined. However, when natural ventilation is wind-driven, the wind pressures on the building envelope are altered by the presence of nearby external elements that change the incident flows characteristics. Thus, the present work aims to evaluate the impacts on natural ventilation, and the internal air temperatures and/or the thermal comfort of a single ground floor low-cost house in a hot and humid climate, considering the use of different external shading devices and walls. For such, computational simulations were performed in the EnergyPlus program using the AirflowNetwork module. Atmospheric Limit Wind (CLA) wind tunnel tests were performed to obtain pressure coefficients (Cps). The results indicated specific impacts to each element studied, however the most frequent phenomenon in cases with shading devices was the reduction of the effects of overpressure and suction. As for their impacts on air changes rate, they caused a decrease in airflow and, consequently, an increase in temperature predominantly in the nocturnal period. However, a greater impact was observed in the attenuation of internal temperatures in the daytime periods, which prevailed over the increase in ventilation periods., Among the shading devices studied, venetian type protections for providing better thermal performance were highlighted. Among all the elements studied, the walls had the greatest impact on the Cps. This phenomenon meant the reduction of the air changes rate between 50 and 75%. The most significant impact on internal temperatures in these cases was the their increase at night, limiting the potential of natural ventilation to the removal of heat from the building.

O desconforto térmico nas salas de aula e nos estúdios do prédio principal da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (FAU-USP) sempre foi um dos principais motivos de reclamação por parte dos usuários. Tal desconforto acontece tanto devido ao frio quanto devido ao calor, mas as altas temperaturas nos ambientes de aprendizado têm o impacto de desconcentrar os alunos em suas atividades. Problemas quanto aos altos níveis de iluminação natural e a falta de flexibilidade quanto ao ajuste dos níveis de iluminância - principalmente nas salas de aula, em que há necessidade de escurecimento do ambiente para apresentações com a utilização de retroprojetor - também contribuem para a insatisfação dos usuários. A definição do potencial da ventilação natural como estratégia fundamental de projeto, associada ao sombreamento e à massa térmica, é o objetivo desta pesquisa. A redução das temperaturas operativas em cenário climático atual e em cenário de mudança climática, decorrente da redução da carga térmica no edifício, constitui a principal referência de análise de desempenho. Análises adicionais relacionadas à iluminação natural também foram conduzidas, como forma de olhar para o desempenho da edificação de maneira integrada. Por meio de simulações computacionais e do levantamento de campo, foram elaboradas recomendações de projeto para a edificação, contemplando o emprego das estratégias supracitadas. Entretanto, devido a limitações quanto à intervenção no prédio colocadas pelo Conselho de Defesa do Patrimônio Histórico, Arqueológico, Artístico e Turístico do Estado de São Paulo (CONDEPHAAT), a premissa fundamental deveria ser a solução dos problemas de conforto de modo que não interferissem visualmente na arquitetura. A substituição do conjunto de domos da cobertura, dentro do contexto da reforma pela qual passava o prédio desde 2010 e intensificada no final de 2013, exigiria análises de desempenho térmico e visual fundamentais para o sucesso do programa da reforma. O custo total das intervenções, associado à situação de dificuldade financeira da Universidade de São Paulo, não permitiriam que soluções fossem testadas in locu sem as corretas avaliações iniciais, sob o risco de os problemas de conforto serem perpetuados por mais algumas décadas. O convite do então diretor da FAU-USP, o Prof. Dr. Marcelo de Andrade Roméro, para participar dos trabalhos de análise veio no final de 2013 e constituiu a base da atual dissertação. A finalização da pesquisa é a proposição de recomendações de desempenho térmico e visual para o prédio - parcialmente incorporadas na reforma recentemente concluída -, como a alteração do material dos domos e o aumento da ventilação permanente através da cobertura. Outras recomendações não incorporadas incluem sombreamento externo da cobertura e alteração do mobiliário dos estúdios, a fim de proporcionar flexibilidade no controle dos níveis de iluminação natural nesses ambientes. As recomendações não incorporadas, contudo, podem servir de consulta para novas eventuais intervenções no edifício. / The thermal discomfort in classrooms and studios in the main building of the University of São Paulo Faculty of Architecture and Urbanism (FAU-USP) has always been one of the main areas of complaint from users. Such discomfort happens both because of the cold and the heat, but the high temperatures in the learning environments have the impact of distracting students in their activities. Problems concerning the high levels of daylighting and the lack of flexibility in the adjustment of illuminance levels - especially in classrooms, where blackout is needed in the room due to projection presentations - also contribute to the dissatisfaction of users. The definition of the potential of natural ventilation as a key design strategy, combined with shading and thermal mass, is the objective of this research. Reducing operating temperatures in both current climate and climate change scenarios due to reduced thermal load in the building is the main reference for performance analysis. Further analysis related to daylighting were also carried out as a way to look at the building performance in an integrated manner. Thorough computer simulations and field survey design recommendations have been prepared for the building, adressing the use of strategies cited above. However, due to limitations on the level of intervention in the building imposed by the Conselho de Defesa do Patrimônio Histórico, Arqueológico, Artístico e Turístico do Estado de São Paulo (CONDEPHAAT) - Heritage Council in the State of São Paulo -, the fundamental premise should be a solution for the comfort issues that did not interfere visually in the architecture. A replacement of the set of skylights, within the context of the renovation through which the building was undergoing since 2010 and intensified in late 2013, would require thermal and visual performance analysis, essential to the success of the renovation program. The total cost of interventions, associated with the dificult financial situation of the University of São Paulo, would not allow solutions to be tested on site without correct initial assessments, under the risk of environmental comfort issues being pushed forward into a few more decades. The invitation from FAU-USP director at the time, Professor Dr. Marcelo de Andrade Roméro, to participate in the analytical work came at the end of 2013 and set the basis of this dissertation. The completion of the research is the proposition of both thermal and visual performance recommendations for the building - partially incorporated into the recently completed renovation -, such as changing the material of skylights and increased permanent ventilation through the roof. Other recommendations not incorporated in the actual renovation include external shading for the roof and upgrading of furniture for the studios - the last one intending to provide flexible control of daylighting levels in these rooms. The unincorporated recommendations, however, may serve as a guide for any new intervention in the building.

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.

Neste trabalho avaliou-se o desempenho térmico de um ambiente padrão a partir do uso de parede trombe com diferentes configurações e tipologias de uso, por meio de comparação com um ambiente de mesmas dimensões dotado de janelas convencionais, para oito cidades brasileiras, pois o potencial de utilização desta forma de estratégia passiva ainda é pouco estudado no Brasil. A parede trombe consiste em uma \"estufa\" entre uma parede de alta inércia térmica com aberturas inferiores e superiores e uma superfície envidraçada por onde o ambiente mantém contato com o exterior. Este dispositivo é capaz de absorver energia proveniente da radiação solar aquecendo o ar nesta estufa e este ar aquecido pode ser direcionado para o interior ou exterior da edificação a depender da finalidade. Este ar pode ser usado para aquecer o ambiente ou resfriá-lo por meio da ventilação natural. A análise deste trabalho se deu a partir de uma série de simulações computacionais utilizando o software EnergyPlus, versão 7.0 de modo a quantificar e classificar o desempenho térmico de um ambiente padrão dotado deste componente, sob as diversas configurações construtivas. Tanto para aquecimento quanto para resfriamento dos ambientes. A partir destas simulações, elaborou-se um modelo matemático simplificado capaz de quantificar a temperatura do ar no interior dos ambientes em que sejam utilizadas as paredes trombe de modo a tornar possível a utilização deste dispositivo na composição de edificações na fase de projeto, estimando seu desempenho sem que haja necessidade de novas simulações computacionais. O uso das paredes trombe melhorou o conforto térmico dos usuários em edificações localizadas no Brasil, a depender do clima onde estão inseridas, promovendo ventilação natural e aquecimento solar passivo, mesmo quando comparado com o modelo convencional de aberturas. Por fim foi elaborado um aplicativo para sistema Android em dispositivos móveis, possibilitando aos profissionais de projeto identificar a melhor tipologia para a localidade onde se deseja inserir este sistema e prever seu desempenho, contribuindo para que o potencial deste dispositivo seja investigado nas mais diversas regiões brasileiras. / This research evaluated the thermal performance of a standard environment from the use of Trombe wall with different settings and types of use, by comparison with a setting of the same dimensions equipped with conventional windows for eight Brazilian cities, because the potential the utilization of this passive strategy is still little studied in Brazil. A Trombe wall consists of a \"greenhouse\" between a wall of high thermal inertia lower and upper vents and a glazed area where the environment keeps contact with the outside. This device is capable of absorbing energy from solar radiation heating the air this greenhouse and this heated air can be directed to the interior or exterior of the building depending on the purpose. This air can be used to heat the room or cool it by means of natural ventilation. The analysis of this work was made from a series of computer simulations using EnergyPlus software, version 7.0 in order to quantify and classify the thermal performance of a standard environment with this component, under the various construction settings. Both for heating and for cooling environments. From these simulations, we elaborated a simplified mathematical model able to measure the air temperature within the environments in which they are used Trombe walls in order to make use of this device in the composition of buildings in the design stage as possible, estimating its performance without the need for new computer simulations. The use of Trombe walls improved thermal comfort of users in buildings located in Brazil, depending on the climate where they are located , providing natural ventilation and passive solar heating, even when compared with the conventional model of openings. Finally an app for Android system for mobile devices was developed, enabling professionals to identify the best design type to the location where you want to enter this system and predict its performance, contributing to the potential of this device is investigated in several Brazilian regions.

In the low cost housing programs, the standardization and climatic inadequacy of design solutions have resulted in uncomfortable thermal conditions. The aim of this study was to evaluate the thermal quality of different urban design arrangements of vertical blocks dwellings destinated to the low income population in the city of Maceió - AL. The comparative, qualitative and quantitative analysis was carried through three different blocks disposed at different urban arrangement. The qualitative evaluation was based on bioclimatic attributes of the urban form and the quantitative one was based on indoor climatic monitoring, outdoor microclimatic measurements and further models simulation using CFD software. It was observed that the air temperature and relative humidity values corresponded up to 95,7% of indoor thermal discomfort hours. The results of models simulations have shown that, the factors that had most affected the studied thermal conditions had been: bad localization of the openings in relation to the local prevailing winds, bad distribution and orientation of the blocks in the evaluated urban constructive arrangements and little air porosity of the buildings. It is expected that these information could help future low-cost buildings projects in hot-humidity climate cities as Maceió-AL. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / Nos programas habitacionais destinados à população de baixa renda, a padronização de soluções e a desconsideração das peculiaridades climáticas locais têm resultado em construções que não atendem às necessidades de conforto térmico de seus usuários. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a qualidade térmica de edificações verticais a partir da análise de diferentes configurações construtivas e princípios de desenho urbano existentes em conjuntos habitacionais destinados à população de baixa renda em Maceió AL. Foi realizada a análise comparativa, qualitativa e quantitativa, de três arranjos urbanos de conjuntos habitacionais verticais. A avaliação qualitativa foi baseada nas observações dos atributos bioclimatizantes da forma urbana e a quantitativa a partir da coleta de dados das variáveis ambientais, temperatura e umidade relativa do ar, nos ambientes internos das unidades residenciais e nos espaços externos imediatos, através das medições móveis microclimáticas e simulação de modelos através de um programa computacional de dinâmica dos fluídos (CFD). Identificaram-se valores de temperatura e umidade relativa do ar que correspondem a até 95,7% de horas de desconforto térmico em ambientes internos. Os resultados simulados comprovaram que, dentre os fatores que mais afetaram as condições térmicas estudadas foram: má localização das aberturas em relação ao aproveitamento da ventilação natural, má distribuição e orientação das edificações nos arranjos construtivos urbanos avaliados e pouca porosidade dos edifícios. Espera-se que as informações apresentadas na respectiva análise possam auxiliar o planejamento de futuros conjuntos verticais em cidades de clima quente e úmido, como Maceió-AL.

This survey deals with the dimensionality of the natural ventilation and its fitness to building houses in the Brazilian Northeast. It is a case study due to the limited sample of the object evaluated, since that its abridgement involved only two houses located in Maceió city in the state of Alagoas. As matter of fact, by the end of 1970 through 1980, a pernambucano architect under the name of Armando de Holanda wrote a booklet guide containing 9 (nine) bioclimatic strategies to solve the problem of the hot and damp ventilation that reaches the tropical regions causing distress to their inhabitants, above all inside the houses. According to Holanda s point of view the trouble could be lessened if the building of the houses were more adequate and suitable to the local temperature of the environment. The statements lined out by Holanda consisted of nine (9) strategic. In the inquiry made up, some of Holanda s a priori strategic propositions have been selected and evaluated such the natural air performance, the shading and other items of two houses built by two architects who drew and carried out an experimental project for their own dwellings. Both houses were object of analysis and evaluation by means of a detailed methodoly concerning the climatic data and the bioclimatic strategies followed by an essay of ventilation and sunny rays with virtual models through computerized SketchUp application of the solar chart. As a result, the house 1 (one) showed up efficient average of natural ventilation and shading, while the house 2 (two) attested the average and positive performance of natural ventilation as well as shading. Yet in both houses the direct observation registered adequate bioclimatic strategies, but some determined solutions seemed inadequate to a hot and damp climate as inward divisions no evidence of eaves. Hypothetically the conclusion is that Holanda s guidance may cause good effect when well fitted, in spite of being necessary some practical experiments to assure thermal comfort to the buildings situated in hot and damp regions, with the adoption of the suggested methodoly and good tools of evaluation preceded by an architectonic planning. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / A tradição construtiva luso-brasileira, como ilustram as tradicionais casas de fazenda, e o modernismo dos anos de 1950-1970, como as casas modernistas urbanas, adotavam a preocupação com a ventilação natural e a proteção solar no trópico quente e úmido. Na década de 1970, o arquiteto pernambucano Armando de Holanda desenvolveu o Roteiro para Construir no Nordeste, reunindo nove estratégias bioclimáticas. Para o clima quente e úmido do Nordeste brasileiro, com temperaturas amenas durante quase todo o ano, as principais estratégias de projeto para promover conforto térmico resumem-se em permitir o escoamento da ventilação natural no interior das edificações e promover o sombreamento das fachadas e aberturas. Contudo, com o intensivo desenvolvimento dos conhecimentos em conforto ambiental no Brasil, estima-se que a adoção exclusiva dessas estratégias, sem experimentos práticos, não é suficiente para garantir a eficiência da edificação, necessitando, portanto, da adoção conjunta de métodos de avaliação de desempenho ambiental. O objetivo dessa pesquisa de mestrado em arquitetura e urbanismo é avaliar o desempenho da ventilação natural e do sombreamento de casas projetadas segundo os princípios abordados na cartilha de Armando de Holanda. Avaliaram-se duas casas construídas em Maceió/AL, entre final de 1970 e início de 1980, projetadas por arquitetos e professores da Universidade Federal de Alagoas. A metodologia proposta compreendeu: detalhamento de dados climáticos e estratégias bioclimáticas para Maceió; visitas às residências, levantamentos arquitetônicos, análise bioclimática; entrevistas com os arquitetos/moradores das casas; realização de ensaios de ventilação, no equipamento mesa d´água com maquetes vazadas, e de insolação com modelos virtuais, no programa de computador SketchUp e aplicação da carta solar. Constatouse médio desempenho de ventilação natural e de sombreamento na Casa 1; e médio e positivo desempenho de ventilação natural e de sombreamento, respectivamente, na Casa 2. Verificouse a utilização de adequadas estratégias bioclimáticas nas casas, porém destacaram-se determinadas soluções inadequadas para o clima quente e úmido, como a compartimentação interna e a ausência de beirais. Conclui-se pelos adequados princípios bioclimáticos do Roteiro, porém pela necessidade de experimentos práticos para garantir conforto térmico às edificações de forma a prever as deficiências e solucioná-las. Sugere-se a aplicação da metodologia proposta e das ferramentas de avaliação em pesquisas e planejamento arquitetônico para possibilitar maior garantia de desempenho térmico nas edificações, localizadas em regiões de clima quente e úmido.

The architectural design becomes a challenge when considering the climate variables. Some of them act directly on users thermal comfort, such as temperature, humidity wind speed and solar radiation. Knowing that different regions may have different climatic conditions and that architecture should be designed according to the climate characteristics, the use of a standard architectural design for the whole country seems an inappropriate choice, particularly in the Brazilian context. The direct incidence of sunlight through windows can cause visual discomfort resulting from blurring, and/or thermal discomfort in warm climates. On the other hand, excessively shaded openings may produce dark spaces, increasing electricity consumption for lighting. Especially in classrooms, visual and/or thermal discomfort may interfere in the learning process and affecting students performance. The Standard Design of the Technical School of MEC - SDTS-MEC is part of Brazil professionalization program and is designed to be deployed throughout the Brazilian territory. This paper evaluates the shading and natural ventilation performance of the teaching/administrative block of SDTS-MEC building, which concentrates the most occupied environments, the classrooms. A characterization the object of study and parametric analysis of shading and natural ventilation were carried on. For the shading analysis, six different locations and eight guidelines were considered. For the analysis of natural ventilation, eight models were considered, each under a different wind incidence. The analysis of the shading devices showed that 15% are appropriate, 9% excessive and 76% insufficient. The results of natural ventilation analysis showed that among eight simulated wind incidences, two of them (with 45° incidence) displayed a higher pressure differential between opposite facades of the teaching/administrative block. These facades contain most apertures, representing greater potential for air movement inside the classrooms. It was observed that the PET-MEC requires adjustments to be deployed. The adjustment simple in sun protection angle of the brizes, and the choice of the most appropriate guidance in relation to solar radiation and prevailing winds, can improve the thermal performance of the project. Finally, a framework containing a set of recommendations for the implantation of the project considering the sunlight and natural ventilation performance were presented. / A concepção de projetos arquitetônicos torna-se um desafio diante das variáveis climáticas encontradas. Dentre essas estão as que atuam diretamente no conforto térmico dos usuários: a temperatura, umidade e velocidade do ar, e a radiação solar. Sabendo que cada lugar apresenta diferentes condições climáticas e que a arquitetura deve ser projetada de acordo com o clima, o uso de projetos padrão parece uma escolha inadequada para as regiões com climas diferentes, como no caso do Brasil. A incidência direta de raios solares, por meio das janelas, pode causar desconforto visual resultante do ofuscamento, ou desconforto térmico nos climas quentes. Por outro lado, aberturas excessivamente sombreadas podem gerar a necessidade do consumo de energia elétrica com iluminação artificial. Especialmente em escolas, o desconforto visual ou térmico nas salas de aula pode interferir no aprendizado e no desempenho das atividades escolares de alunos e professores. O Projeto Padrão de Escola Técnica do MEC – PPET-MEC é parte do Programa Brasil Profissionalizado e foi desenvolvido para ser implantado em todo o território brasileiro. Este trabalho avalia o desempenho quanto à insolação e à ventilação natural do bloco pedagógico/administrativo do PPET-MEC, onde se concentra a maior parte dos ambientes de permanência prolongada, as salas de aula. O método adotado baseia-se em análises paramétricas do sombreamento e da ventilação natural no PPET-MEC. Para a análise da insolação foram consideradas seis localidades distintas do Brasil, e oito orientações relativas à insolação. Para a análise da ventilação natural foram simulados oito modelos tridimensionais, cada um sob uma incidência de vento diferente. Os resultados da análise de insolação mostraram que as proteções solares analisadas são 15% adequadas, 9% excessivas e 76% insuficientes. Os resultados da análise de ventilação natural mostraram que das oito incidências de vento simuladas, duas incidindo a 45° apresentaram maior diferença de pressão entre as fachadas opostas do bloco pedagógico/administrativo nas quais está localizada a maior parte das aberturas, o que representa maior potencial para a movimentação do ar no interior das salas de aula. Observou-se que o PPET-MEC requer adaptações para ser implantado. O simples ajuste no ângulo de proteção solar dos brizes, e a escolha das orientações mais adequadas em relação à insolação e aos ventos dominantes, pode melhorar o desempenho térmico do projeto. Por fim foi elaborado um quadro de recomendações para a implantação do projeto quanto à insolação e à ventilação natural.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-02 / Financiadora de Estudos e Projetos / This work aims to investigate the influence of solar chimneys in the natural ventilation in buildings located in Brazil. Considering that Brazil is a tropical country and has a great potential for the harnessing of solar radiation, it is intended to verify the hypothesis that the use of this device may increase air movement in indoor spaces contributing to promote thermal comfort for users of these environments. The methodology used to verify this hypothesis was based on comparing the performance of two construction systems: a conventional chimney and a solar chimney. The two models have the same height and dimensions for the air inlet and outlet. This comparison was performed by computer simulations using EnergyPlus software, for eight Brazilian cities located in each one of the bioclimatic zones of Brazil, during winter and summer. The investigated device showed satisfactory performance, increasing natural ventilation during the day in all cities simulated, even in winter, when natural ventilation may not be desired in some climates. The data were presented to facilitate the understanding of professionals in the Construction Industry in general, contributing to establish a theoretical framework on the subject, and projective guidelines for more efficient buildings from the standpoint of energy. It is also intended to contribute to the potential of this device is investigated in several Brazilian regions, always trying to adapt the buildings to the climate of where it will be built. / Este trabalho tem como finalidade investigar a influência que o uso de chaminés solares possuem na ventilação natural em edifícios localizados no Brasil. Tendo em vista que o Brasil é um pais tropical e possui um grande potencial para aproveitamento da Radiação Solar, pretende-se verificar a hipótese de que a utilização deste dispositivo pode incrementar a ação dos ventos em espaços internos de modo a contribuir na promoção do conforto para os usuários destes ambientes. A metodologia utilizada para verificar esta hipótese foi baseada na comparação entre o desempenho de dois sistemas construtivos: um dotado de chaminé convencional e outro com chaminé solar, sendo os dois modelos com a mesma altura e dimensões para aberturas de entrada e saída do ar. Esta comparação foi realizada a partir de simulações computacionais utilizando o software EnergyPlus, para 8 cidades brasileiras, representativas de cada uma das zonas bioclimáticas do pais, nos períodos de inverno e verão. O dispositivo investigado apresentou desempenho satisfatório, aumentando a ventilação natural no período diurno em todas as cidades simuladas, inclusive no período de inverno, quando a ventilação natural pode não ser desejável em alguns climas. Os dados foram apresentados de forma a facilitar o entendimento dos profissionais da Construção Civil em geral, visando contribuir para estabelecer um referencial teórico sobre o assunto, alem de diretrizes projetuais para edifícios mais eficientes do ponto de vista energético. Pretende-se também contribuir para que o potencial deste dispositivo seja investigado nas mais diversas regiões brasileiras, buscando adaptar sempre as edificações ao clima do sitio onde serão construídas.