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Refrigeração evaporativa por aspersão em telhas de fibrocimento: estudo teórico e experimentalRoriz, Victor Figueiredo 01 August 2007 (has links)
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Previous issue date: 2007-08-01 / Financiadora de Estudos e Projetos / This research focuses the evaporative cooling by water aspersion on wavy
cement fiber tiles in the city of São Carlos, SP, seeking to use it to reduce the buildings heat
gains.
A theoretical model was developed, based on classic equations of fluids
mechanic, applied to iterative calculations of heat flows on the tile superior surface,
considered as control surface.
In the work development, this model was progressively adjusted to
experimental data obtained in a test cell, exposed to the local climatic conditions, with the
monitoring of superficial temperatures of both faces in two tiles, one maintained dry and other
under intermittent aspersion of water. The research results indicated that, despite of still being susceptible to
improvement, the theoretical model already presents quite satisfactory approach with the
measured data. Applying a statistical adjustment to the proposed model of iterative heat flows
calculation, it was obtained a correlation coefficient between measured and estimated
temperatures of 0,999 and a standard deviation of 0,35 ºC.
During the experiments, the average evaporative heat flow was 409 W/m2. Theaverage water volume evaporated was 0,7 l/(m².h), corresponding to an average difference of
temperatures among the compared tiles of 5,12 K, for the daylight period. Due to the growing need of energy consumption reduction, this procedure
seems to be a good option to reduce buildings thermal load, if compared to conventional air
conditioning systems / Esta pesquisa enfoca a refrigeração evaporativa por aspersão de água sobre
telhas onduladas de fibrocimento, na cidade de São Carlos, SP, visando sua utilização para
redução dos ganhos de calor em edificações.
Um modelo teórico foi desenvolvido, baseado em equações clássicas da
mecânica dos fluidos, aplicadas em cálculos iterativos dos fluxos de calor sobre a superfície
superior da telha, considerada como superfície de controle.
No desenvolvimento do trabalho, este modelo foi progressivamente ajustado a
dados experimentais obtidos em uma célula de teste, exposta às condições climáticas locais,
sendo monitoradas temperaturas superficiais de ambas as faces em duas telhas, uma mantida
seca e outra sob aspersão intermitente de água.
Os resultados da pesquisa indicaram que, apesar de ainda ser passível de
aprimoramento, o modelo teórico já apresenta aproximação bastante satisfatória com os dados
medidos. Aplicando-se um ajuste estatístico ao modelo proposto de cálculo iterativo dos
fluxos de calor, obteve-se um coeficiente de correlação entre temperaturas medidas e
estimadas de 0,999 e um desvio padrão de 0,35 ºC.
Durante os experimentos, o fluxo médio de calor por evaporação foi de 409 W/m2. O volume médio de água evaporado foi de 0,7 l/(m².h), correspondendo a uma diferença média de temperaturas entre as telhas comparadas, para o período diurno, de 5,12 K.
Frente à crescente necessidade de redução de consumo de energia, esta parece uma boa opção para redução da carga térmica dos edifícios, se comparada aos sistemas
convencionais de condicionamento de ar
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Refrigeração evaporativa de telhados por meio de gotejamento de água. Experimento em bancada de testes.Nascimento, Gustavo Rosas 09 December 2005 (has links)
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Previous issue date: 2005-12-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / The cooling effect of evaporation is used in dry climates buildings since ancient times. Water evaporation can remove heat of roofs, cooling the interior of buildings indirectly. This study presents the measurement results of a test bed
which received two identical tiles, one of them receiving water application and the other kept dry. Its objective was to investigate the effects that the evaporation provokes on internal surface temperature of ceramic tiles and fibrocement tiles. Using regression analyses, strong correlations were found among the falls observed in tiles internal surface temperatures and the climatic conditions. The evaporation provoked reduction of until 18,7 oC in the ceramic roof and until 17ºC reduction in the fibrocement one. / O resfriamento evaporativo de ambientes é conhecido pelos habitantes de regiões de clima seco desde a antiguidade. A evaporação de água sobre coberturas retira calor das mesmas, refrigerando indiretamente o interior da
edificação. Este trabalho apresenta resultados de um estudo em que foram medidos os efeitos que a evaporação provoca sobre as temperaturas superficiais internas de telhas de barro e de fibrocimento, sujeitas às variações climáticas
como o vento e radiação solar. Para tanto, montou-se uma bancada de testes onde foram monitoradas telhas idênticas, uma com gotejamento de água e outra mantida seca, em situações de inverno em laboratório e em situações de verão
em campo. Por meio de análise de regressão, identificou-se fortes correlações entre as quedas observadas nas temperaturas superficiais internas das telhas e as condições climáticas. A evaporação provocou redução de até 18,7 ºC na
temperatura superficial interna da telha de barro e de até 17ºC na de telha de fibrocimento. Os resultados indicaram que o gotejamento de água sobre superfícies externas de telhas de barro e de fibrocimento reduz a temperatura superficial interna das mesmas por meio da refrigeração evaporativa, sendo um potencial método de resfriamento passivo de telhados de barro e de fibrocimento na região de São Carlos-SP.
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Proposta metodológica para planejamento energético no desenvolvimento de áreas urbanas. O potencial da integração de estratégias e soluções em morfologia e mobilidade urbanas, edifícios, energia e meio ambiente: o caso da operação urbana Água Branca no município de São Paulo / Methodological proposal for energy planning in the development of urban areas. The potential of integrating strategies and solutions in urban morphology and mobility, buildings, energy and environment, on Agua Branca urban operation study-case, Sao PauloMarins, Karin Regina de Casas Castro 30 April 2010 (has links)
O objeto da presente tese é o desenvolvimento de uma proposta metodológica para planejamento energético no desenvolvimento de áreas urbanas, na escala de distritos, bairros e unidades de vizinhança. A metodologia proposta é aplicável a estudos de desenvolvimento de novas áreas urbanas, distritos ou bairros e estudos para requalificação de áreas urbanas já ocupadas, como ferramenta de suporte ao planejamento e ao processo decisório. Inicialmente, foi produzida uma base referencial dos principais condicionantes para o planejamento energético urbano, segundo o escopo considerado nesse trabalho de pesquisa. Nessa etapa foram identificadas e analisadas as interdependências entre esses fatores e sua participação no consumo energético e nas emissões de poluentes. A proposta metodológica está estruturada em dois módulos principais: Módulo 1 - Gerenciamento da Demanda de Energia, envolvendo aspectos relacionados à Morfologia Urbana, Mobilidade Urbana e Edificações, tais como densidade populacional e construída, uso e ocupação do solo, geometria de quadras e cânion urbano, sistema de transporte urbano de passageiros, sistema viário, tecnologias veiculares e combustíveis, soluções passivas em conforto ambiental e substituição tecnológica de equipamentos em edificações; e Módulo 2 - Gerenciamento da Oferta de Energia, incluindo sistemas de geração e distribuição de energia elétrica e térmica para aquecimento e resfriamento em escala urbana, inclusive com aproveitamento de recursos energéticos residuais e renováveis. Dos Módulos 1 e 2 resultam os níveis de consumo de energia e as emissões totais de poluentes, incluindo Gases de Efeito Estufa e poluentes locais. Na composição da proposta metodológica participam variáveis e parâmetros relacionados aos condicionantes de planejamento energético urbano, bem como procedimentos de cálculo que integram e compatibilizam as configurações urbanas quanto à morfologia, mobilidade, edificações, e geração de energia. Os procedimentos foram sistematizados em um conjunto de planilhas eletrônicas e gráficos comparativos, desenvolvidos para aferição da proposta metodológica, suporte na visualização de resultados e indicadores e posterior aplicação como ferramenta no planejamento de áreas urbanas. A proposta metodológica foi aplicada no caso da Operação Urbana Água Branca, no Município de São Paulo, ficando demonstrado o potencial de integração de estratégias e comprovando a tese em questão. Nas duzentas e dezessete diferentes situações configuradas por meio da metodologia proposta, foi possível identificar não apenas importantes potenciais quantitativos, mas também a contribuição relativa dos diversos condicionantes para o resultado global, em termos energéticos, urbanísticos e ambientais. Além dos cenários apresentados, a proposta metodológica permite que diversos outros possam ser configurados para outras áreas urbanas a serem desenvolvidas ou requalificadas, desde que as variáveis e os parâmetros sejam adequadamente adaptados a cada realidade. / The subject of this thesis is the development of a methodology for energy planning in the development of urban areas, in the scale of districts and neighborhoods. The proposed methodology has two main applications as a tool to support strategic planning and decision-making process: studies for the development of new urban areas, districts or neighborhoods, and studies for rehabilitation of urban areas already used. Initially, a conceptual and technical approach was done about the main constraints for urban energy planning, according to the scope considered in this research. In this stage, the interrelationships among these factors and their impact in terms of energy consumption and pollutant emissions were identified and analyzed. The proposed methodology is organized into two main modules: Module 1 - Energy Demand Management, involving aspects of urban morphology, urban mobility and buildings, such as population density and built area, land use, urban blocks and urban canyon geometry, urban transport, road system, vehicle and fuel technologies, passive solutions to environmental comfort and technological replacement of equipment in buildings; and Module 2 - Energy Supply Management, including district and local systems for generating and distributing electricity and steam for heating and cooling purpose, including the use of renewable and waste energy resources. Levels of energy consumption and the total emission of pollutants, including greenhouse gases and local pollutants, result from the Modules 1 and 2. The proposed methodology involves variables and parameters related to the constraints of urban energy planning as well as calculation procedures that integrate and match the urban settings under consideration, as urban morphology, mobility, buildings, power generation and district systems. The procedures were systematized into a set of spreadsheets and charts developed to verify the proposed methodology, visualization support of results and indicators, and later application as a tool for planning of urban areas. The proposed methodology was applied to the Agua Branca Urban Operation study-case, in the city of Sao Paulo, in which the potential of integrating strategies was demonstrated. In thirty-six different situations defined by using the proposed methodology, it was possible to identify not only important quantitative potentials but also the relative contribution of various constraints to the overall result in terms of energy, urban and environmental issues. In addition to the scenarios presented, the proposed methodology allows the configuration of several other options to different urban areas to be developed or rehabilitated, but variables and parameters need to be properly adapted to each situation.
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Proposta metodológica para planejamento energético no desenvolvimento de áreas urbanas. O potencial da integração de estratégias e soluções em morfologia e mobilidade urbanas, edifícios, energia e meio ambiente: o caso da operação urbana Água Branca no município de São Paulo / Methodological proposal for energy planning in the development of urban areas. The potential of integrating strategies and solutions in urban morphology and mobility, buildings, energy and environment, on Agua Branca urban operation study-case, Sao PauloKarin Regina de Casas Castro Marins 30 April 2010 (has links)
O objeto da presente tese é o desenvolvimento de uma proposta metodológica para planejamento energético no desenvolvimento de áreas urbanas, na escala de distritos, bairros e unidades de vizinhança. A metodologia proposta é aplicável a estudos de desenvolvimento de novas áreas urbanas, distritos ou bairros e estudos para requalificação de áreas urbanas já ocupadas, como ferramenta de suporte ao planejamento e ao processo decisório. Inicialmente, foi produzida uma base referencial dos principais condicionantes para o planejamento energético urbano, segundo o escopo considerado nesse trabalho de pesquisa. Nessa etapa foram identificadas e analisadas as interdependências entre esses fatores e sua participação no consumo energético e nas emissões de poluentes. A proposta metodológica está estruturada em dois módulos principais: Módulo 1 - Gerenciamento da Demanda de Energia, envolvendo aspectos relacionados à Morfologia Urbana, Mobilidade Urbana e Edificações, tais como densidade populacional e construída, uso e ocupação do solo, geometria de quadras e cânion urbano, sistema de transporte urbano de passageiros, sistema viário, tecnologias veiculares e combustíveis, soluções passivas em conforto ambiental e substituição tecnológica de equipamentos em edificações; e Módulo 2 - Gerenciamento da Oferta de Energia, incluindo sistemas de geração e distribuição de energia elétrica e térmica para aquecimento e resfriamento em escala urbana, inclusive com aproveitamento de recursos energéticos residuais e renováveis. Dos Módulos 1 e 2 resultam os níveis de consumo de energia e as emissões totais de poluentes, incluindo Gases de Efeito Estufa e poluentes locais. Na composição da proposta metodológica participam variáveis e parâmetros relacionados aos condicionantes de planejamento energético urbano, bem como procedimentos de cálculo que integram e compatibilizam as configurações urbanas quanto à morfologia, mobilidade, edificações, e geração de energia. Os procedimentos foram sistematizados em um conjunto de planilhas eletrônicas e gráficos comparativos, desenvolvidos para aferição da proposta metodológica, suporte na visualização de resultados e indicadores e posterior aplicação como ferramenta no planejamento de áreas urbanas. A proposta metodológica foi aplicada no caso da Operação Urbana Água Branca, no Município de São Paulo, ficando demonstrado o potencial de integração de estratégias e comprovando a tese em questão. Nas duzentas e dezessete diferentes situações configuradas por meio da metodologia proposta, foi possível identificar não apenas importantes potenciais quantitativos, mas também a contribuição relativa dos diversos condicionantes para o resultado global, em termos energéticos, urbanísticos e ambientais. Além dos cenários apresentados, a proposta metodológica permite que diversos outros possam ser configurados para outras áreas urbanas a serem desenvolvidas ou requalificadas, desde que as variáveis e os parâmetros sejam adequadamente adaptados a cada realidade. / The subject of this thesis is the development of a methodology for energy planning in the development of urban areas, in the scale of districts and neighborhoods. The proposed methodology has two main applications as a tool to support strategic planning and decision-making process: studies for the development of new urban areas, districts or neighborhoods, and studies for rehabilitation of urban areas already used. Initially, a conceptual and technical approach was done about the main constraints for urban energy planning, according to the scope considered in this research. In this stage, the interrelationships among these factors and their impact in terms of energy consumption and pollutant emissions were identified and analyzed. The proposed methodology is organized into two main modules: Module 1 - Energy Demand Management, involving aspects of urban morphology, urban mobility and buildings, such as population density and built area, land use, urban blocks and urban canyon geometry, urban transport, road system, vehicle and fuel technologies, passive solutions to environmental comfort and technological replacement of equipment in buildings; and Module 2 - Energy Supply Management, including district and local systems for generating and distributing electricity and steam for heating and cooling purpose, including the use of renewable and waste energy resources. Levels of energy consumption and the total emission of pollutants, including greenhouse gases and local pollutants, result from the Modules 1 and 2. The proposed methodology involves variables and parameters related to the constraints of urban energy planning as well as calculation procedures that integrate and match the urban settings under consideration, as urban morphology, mobility, buildings, power generation and district systems. The procedures were systematized into a set of spreadsheets and charts developed to verify the proposed methodology, visualization support of results and indicators, and later application as a tool for planning of urban areas. The proposed methodology was applied to the Agua Branca Urban Operation study-case, in the city of Sao Paulo, in which the potential of integrating strategies was demonstrated. In thirty-six different situations defined by using the proposed methodology, it was possible to identify not only important quantitative potentials but also the relative contribution of various constraints to the overall result in terms of energy, urban and environmental issues. In addition to the scenarios presented, the proposed methodology allows the configuration of several other options to different urban areas to be developed or rehabilitated, but variables and parameters need to be properly adapted to each situation.
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Análise do desempenho energético de edificações: aplicação analítica do RTQ-C no Edifício do CeamazonOLIVEIRA, Bruno Gabriel Freitas 27 March 2013 (has links)
Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-29T16:00:45Z
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Previous issue date: 2013 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um dos grandes entraves para o desenvolvimento econômico mundial é a crescente demanda
por energia e consequente aumento da utilização de recursos naturais para provê-la. Países
em desenvolvimento, como o Brasil, apresentaram progressivo consumo de energia per capita
nos últimos anos. Embora a sua maioria seja proveniente de usinas hidrelétricas (fontes não
poluidoras) sua construção causa grande impacto ambiental. De todo o percentual energético
gerado, as edificações são responsáveis pelo consumo de aproximadamente 40% e este
percentual tende a aumentar mediante o crescimento da construção civil no país. Diante da
problemática, o combate ao desperdício, a racionalização e o uso sustentável da energia
consumida pelas edificações estão diretamente ligados à redução do impacto ao meio
ambiente, postergando a necessidade de aumento da matriz energética nacional. Neste
contexto é criado o Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de
Edifícios Comerciais, de Serviço e Públicos (RTQ-C). Este trabalho consiste em uma
aplicação crítica do RTQ-C utilizando a metodologia prescritiva, tendo como enfoque
aspectos relativos a sua aplicabilidade e avaliação de conforto térmico e lumínico, tendo como
premissa que o alto desempenho energético da edificação só é plenamente alcançado quando
são garantidas condições satisfatórias de conforto ambiental aos usuários. Para tanto foi
necessária uma etapa minuciosa de levantamento de dados e medições “in loco” de
temperatura do ar, temperatura radiante, iluminância e umidade relativa em dois ambientes
(laboratório de conforto e sala de aula 2) do edifício do Centro de Excelência em Eficiência
Energética da Amazônia - CEAMAZON, subsidiando a utilização da metodologia proposta
por Fanger (PMV e PPD), e verificação dos níveis de iluminância propostos pela NBR 5413.
Como resultado a edificação apresentou bom desempenho, mas a não observância dos prérequisitos
a classificou com nível “C”. A avaliação de conforto indicou que aproximadamente
23% dos usuários não estavam em conforto térmico e que a ventilação natural poderá ser
utilizada como estratégia bioclimática para adequação. As medições de iluminância indicaram
que apenas a sala de aula 2 possuia potencial de aproveitamento de iluminação natural no
período da medição. Concluiu-se que, apesar de sua importância, o RTQ-C deve passar ainda
por um processo de adaptação por parte da sociedade e dos profissionais envolvidos na
certificação energética de edificações e que durante esse período modificações poderão ser
incorporadas contribuindo para torná-lo um instrumento efetivamente válido para a garantia
da eficiência energética das edificações do país. / One major barrier to economic development is the growing global demand for energy and the
consequent increase in the use of natural resources to provide it. Developing countries such
as Brazil, showed progressive energy consumption per capita in recent years. Although the
majority is from hydroelectric plants (non-polluting sources) its construction causes great
environmental impact. Percentage of all energy generated, buildings are responsible for the
consumption of approximately 40 % and this percentage is likely to increase by the growth of
the construction industry in the country. Regarding the problem, the fight against waste,
streamlining and sustainable use of energy consumed by buildings are directly linked to the
reduction of environmental impact, delaying the need for increased national energy matrix.
In this context is created the Technical Regulation of Quality Level Energy Efficiency
Commercial Buildings, and Public Service (RTQ - C). This work consists of a critical
application of the RTQ - C using a prescriptive methodology, with the focus aspects of their
applicability and evaluation of thermal comfort and luminal, with the premise that the high
energy performance of the building is fully achieved only when conditions are guaranteed
satisfactory environmental comfort to users. Therefore it was necessary to step thorough data
collection and measurements "in situ" of air temperature, radiant temperature, illuminance
and relative humidity in two rooms (laboratory of comfort and classroom 2) building the
Center of Excellence in Efficiency energy from Amazon - CEAMAZON subsidizing the use
of the methodology proposed by Fanger (PMV and PPD), and verification of illuminance
levels proposed by NBR 5413. As a result the building showed good performance, but the
lack of compliance prerequisites rated with "C" level. A comfort evaluation indicated that
approximately 23% of users have had on thermal comfort and the natural ventilation can be
used as a strategy to climatic adaptation. Illuminance measurements indicated that only the
classroom 2 possessed potential use of natural lighting during the measurement. It was
concluded that, despite its importance, the RTQ - C must still pass through a process of
adaptation by society and professionals involved in the energy certification of buildings and
that during this period changes may be incorporated contributing to make it a effectively valid
instrument for ensuring the energy efficiency of buildings in the country.
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