Dissertação de doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

La presente investigación se expone en dos partes, donde la primera comprende la averiguación de datos fundamentales para la tesis, esta parte tiene como finalidad de determinar Los Sistemas de Ventilación Natural, que se aplicaran a los ambientes de una vivienda unifamiliar para el adecuado Confort Térmico, situándose en el Distrito La Merced; la segunda parte de la investigación comprende el proyecto arquitectónico, que se basa en conceptos básicos y se desarrollara la propuesta de diseño de una vivienda unifamiliar basado en arquitectura bioclimática. La investigación comprende la calidad del Confort Térmico en las Viviendas Unifamiliares, se analizan los vanos que cumplen esta función de dejar ingresar la ventilación, a la misma vez regula el ingreso del viento hacia la vivienda. Para poder medir y analizar es necesario utilizar herramientas mecánicas, también tener en cuenta el entorno urbano y natural. El distrito La merced cuenta con características climáticas, que son propias de la Selva peruana, sabiendo que la temperatura y la humedad en esta zona están en grados altos por el mismo hecho de estar en un clima tropical, el concepto de confort térmico está relacionado con el gozo de estar en un determinado lugar.

En el contexto social presente, donde la crisis se extiende más allá de la economía para abarcar todo el sistema productivo, renace una conciencia medioambiental con visos de transformarse en el sello ineludible de nuestra generación. Los excesos, entre ellos los arquitectónicos, obligan a la creación de propuestas de futuro basadas en la llamada “sostenibilidad”. Cuestión que, sin embargo, resulta confusa por la falta de información objetiva sobre el patrimonio edificado que sirva de apoyo a los nuevos modelos. La arquitectura contemporánea se asienta en los preceptos de la modernidad, la cual ha sido continuamente denostada desde un punto de vista medioambiental debido a una supuesta división de la arquitectura en dos grandes tendencias: la arquitectura tradicional y la arquitectura moderna. Le Corbusier, como principal exponente del movimiento moderno, defensor del internacionalismo en arquitectura, ha sido objetivo de la crítica del ámbito. Sin embargo, ya en los años treinta, cuatro décadas antes del inicio de los debates sobre sostenibilidad, el arquitecto suizo-francés inició un periodo de investigación sobre la adaptación de la arquitectura al entorno: protección ante el soleamiento, control de ventilación y humedad y construcción con sistemas naturales. Su intención era recuperar las enseñanzas de la cultura constructiva tradicional sin perder el papel renovador iniciado en la modernidad. Esta tesis analiza desde una doble visión histórica y técnica la obra de Le Corbusier entre 1930 y 1960, años en que desarrolló herramientas para la incorporación de soleamiento y ventilación en el proyecto moderno y que, posteriormente, ensayó en sus obras construyendo y perfeccionando diversos prototipos. El potencial de análisis de las actuales tecnologías de monitorización y de los sistemas de simulación informática -higrotérmica, anemométrica y lumínica- permiten dibujar y cuantificar aspectos ambientales de la arquitectura hasta ahora invisibles pero esenciales en su concepción. La investigación profundiza en la obra de Le Corbusier a dos niveles. En primer lugar desde el análisis bioclimático y lumínico se estudian los proyectos y obras que concluyeron con el desarrollo del brise-soleil (1930-1945): “Proyecto de alojamientos para obreros” (Barcelona, 1931), “Proyecto de complejo residencial Durand Oued Ouchaïa” (Argel, 1933), “Ministerio de Educación y Salud” (Rio de Janeiro, 1936), “Proyecto de rascacielos en el distrito La Marine” (Argel, 1938), “Manufactura Duval” (Saint Die, 1945) y “Unité d’habitation” (Marsella, 1945). El segundo nivel aborda la monitorización y simulación pormenorizadas de cuatro obras, a modo de prototipos construidos, que marcan el máximo grado en la relación entre arquitectura y medio ambiente dentro de la obra de Le Corbusier: “Casa Curutchet” (La Plata, 1949), “Palacio de la Asociación de Hilanderos” (Ahmedabad, 1952), “Casa de Brasil” (Paris, 1956) y “Convento de la Tourette” (Eveux-sur-l’Arbresle, 1956). Una hipótesis subyace en toda la investigación: el paralelismo histórico del contexto hace necesario revisar el modo en que Le Corbusier abordó las cuestiones medioambientales a partir de las enseñanzas de la arquitectura tradicional. En particular la serie de investigaciones realizadas entre los años treinta y sesenta que desembocaron en el desarrollo del brise-soleil y el aerateur. La lectura transversal propuesta en esta tesis desvela la aproximación metodológica del proyecto moderno al medio ambiente, el vínculo entre la arquitectura de Le Corbusier y su entorno, la relación del clima con la forma arquitectónica y lo necesario de hacer visibles los aspectos ambientales para generar visiones de la arquitectura aún por explotar, tanto en el proyecto como en la interpretación del patrimonio construido.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:17:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9119_1.pdf: 4555800 bytes, checksum: 480676e03992f32fbf425634fb746b2b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Neste trabalho são analisadas as estratégias bioclimáticas adotadas em edificações de algumas cidades do Brasil, em particular a cidade do Recife, em relação às estratégias sugeridas em LAMBERTS et al, 1997, e identificadas as estratégias mais adequadas às respectivas condições climáticas locais. Foram utilizados modelos disponíveis na literatura para representar analiticamente os valores da temperatura interna, da radiação solar incidente nas paredes e teto das edificações nas diversas situações, se utilizando do conhecimento dos dados climáticos locais no período mais quente para Rio de Janeiro, Florianópolis e Recife, que corresponde ao mês de fevereiro e para Brasília, ao mês de setembro. Assim, foram feitas simulações da carga térmica recebida e da temperatura interna média resultante de uma edificação teórica com 10 pavimentos submetida à diferentes orientações em relação à radiação solar para cada uma das cidades analisadas, e identificada a orientação que provê um melhor desempenho térmico em cada localidade. Os resultados das simulações da carga térmica recebida pelas edificações com múltiplos pavimentos e da respectiva temperatura interna resultante mostram que aorientação das fachadas mais alongadas voltadas nas direções Norte e Sul proporcionam um melhor desempenho térmico das edificações em todas as cidades analisadas. Em particular para a cidade do Recife foram feitas adicionalmente simulações da carga térmica recebida por uma edificação térrea, com e sem estratégia passiva de proteção da coberta com pintura de tinta branca (material de menor absortividade). Quanto aos resultados das simulações feitas para a edificação térrea existente na cidade do Recife, foram observadas diferenças entre as temperaturas interna e ambiente, em torno de 2,63ºC, para o caso da coberta original de telha de barro. Já para a estratégia de proteção da coberta com pintura de telha de cor branca, observou-se uma diferença bem menor, 1,36ºC. Ou seja, imaginando que a temperatura ambiente teria o mesmo valor em ambas situações, observa-se uma redução de 1,27ºC na temperatura interna do recinto com a estratégia passiva mencionada. Quanto às estratégias bioclimáticas adotadas nos projetos analisados, a Casa Eficiente (Florianópolis) e a Casa Autônoma (Brasília) apresentam uma melhor adequação ao clima local em relação aos demais projetos estudados. As correlações entre forma, tamanho, proporção, cor das superfícies e orientação são discutidas ao longo do texto relacionando as diferenças e semelhanças entre as tipologias arquitetônicas utilizadas nas cidades analisadas, reafirmando as particularidades dos projetos bioclimáticos

Arq. Agustín Adarve (Colombia): Egresado de la Universidad de Los Andes (1978). maestría en Ciencias Aplicadas en Arquitectura Bioclimática por la Universidad de Montreal (1978-1982). estudios de posgrado en vivienda y desarrollo, sistemas avanzados de climatización natural, energía solar y eólica; en las universidades de école polytechnique fédérale de lausanne (suiza), institud d’ architecture de la cambre (Bélgica) y lund university (Suecia). 40 años de experiencia y CEO en natural cooling / Ante la coyuntura actual de la crisis sanitaria, debemos volver a pensar las condiciones de la Arquitectura de acuerdo a una visión en búsqueda de la sostenibilidad, salubridad , confort y la calidad del aire.

Tese de mestrado integrado. Engenhariado Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cassia.pdf: 2786981 bytes, checksum: 5b6d10db8b160b6e3fcd9969190b981f (MD5) Previous issue date: 2016-02-15 / Since the second half of the nineteenth century, energy plays a key role in the gear of modern industrial society, moving numerous systems and equipment, but its overuse has caused its scarcity. Assuming that renewable energy comes from renewable resources, naturally replenished, from the sun, wind, rain, tides and geothermal energy, some can be exploited intensively, and when combined with bioclimatic architecture and energy efficiency can have adequate thermal inertia a building with adequate insulation elements, maintaining thermal comfort inside the room during times of peak temperature and solar radiation outside and thus respectively controlling excess heat. To this end this work becomes significant because it was developed in order to provide two different conditions of buildings, in which the cover is differentiating factor for withdrawals and verification of energy efficiency. The research shows the variation of the internal temperature of the environment covered by the green roof and a conventional, and their loss to the environment over the hours of the day and night as well as the influence of the green roof substrate at room temperature inside, demonstrating the efficiency of the green roof. / Desde a segunda metade do século XIX, a energia desempenha papel fundamental na engrenagem da sociedade industrial moderna, movimentando inúmeros sistemas e equipamentos, porém seu uso demasiado vem causando a sua escassez. Partindo do pressuposto de que a energia renovável vem de recursos renováveis, naturalmente reabastecidos, proveniente do sol, vento, chuva, marés e energia geotérmica, algumas podem ser exploradas intensivamente, e quando aliadas a arquitetura bioclimática e eficiência energética pode-se ter ganhos consideráveis com a inércia térmica em uma edificação, com elementos de adequado isolamento, assegurando o conforto térmico no interior do ambiente durante horas de maior temperatura e radiação solar no exterior e assim respectivamente, controlar o excesso de calor. Com este objetivo o trabalho se torna expressivo, pois foi desenvolvido a fim de propiciar duas condições diferentes de construções, nas quais a cobertura é fator diferencial para os levantamentos e verificação da eficiência energética, obtendo resultados relevantes quando comparados os dois protótipos do experimento, um com telhado convencional e outro com telhado verde. A pesquisa apresentou a variação das temperaturas internas do ambiente coberto pelo telhado verde e de um convencional, e suas perdas para o meio ao longo das horas do dia e da noite, bem como a influência do substrato do telhado verde na temperatura interna do ambiente, demonstrando a eficiência do telhado verde.

O objetivo dessa dissertação foi estudar a relação entre o desenho da abertura e o comportamento térmico de ambientes internos de simulação. Para tanto, o comportamento foi quantificado a partir da energia consumida pelo ar-condicionado para manter o ambiente interno com temperaturas aceitáveis para o conforto térmico. Dessa forma, quanto menor a energia consumida, melhor o comportamento térmico do ambiente. A energia consumida foi obtida através de simulação com o software EnergyPlus 7.0. Os parâmetros investigados foram baseados nas variáveis das equações do RTQ-R (Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética das Edificações Residenciais). Para o estudo foram simulados ambientes onde em cada simulação era variada a orientação (norte, nordeste, leste, sudeste, sul, sudoeste, oeste e noroeste) o tamanho (cinco diferentes tamanhos) e a existência ou não de dispositivos de sombreamento das aberturas. Como análise complementar, foi também estudado a influência da intensificação da ventilação durante as noites de verão no comportamento térmico de ambientes. No total, o mesmo ambiente foi simulado 240 vezes. O estudo se concentrou no contexto climático da cidade de Porto Alegre. O foco da pesquisa foi a abertura porque esse elemento de construção, dependendo de seu tamanho em relação à parede, de sua orientação, de sua vedação, ou de outras características, pode permitir uma troca térmica significativa entre o interior e o exterior da edificação, independentemente das características de isolamento das paredes. A relação entre o desenho da abertura e o comportamento térmico de ambientes é discutida tendo como base o RTQ-R, pois esse é o regulamento de classificação do nível de eficiência energética de edificações residenciais vigente no país. Ao final do trabalho, a influência dos parâmetros tamanho, orientação e sombreamento para o comportamento térmico de ambientes é discutida tendo como base os resultados do EnergyPlus 7.0 – ferramenta de quantificação – e do RTQ-R – ferramenta de qualificação. Como resultado das simulações feitas com o EnergyPlus 7.0, obteve-se informação sobre a forma pela qual o tamanho, a orientação e o sombreamento das aberturas influenciam o comportamento térmico de ambientes. As análises feitas com o uso das equações do RTQ-R levaram a resultados de maneira geral compatíveis com as simulações, apesar da menor sensibilidade dessa ferramenta qualitativa. Nas análises com o EnergyPlus 7.0, o tamanho foi a variável que apresentou maior influência. Com o uso do RTQ-R, a variável que se mostrou mais influente foi o sombreamento. Foi observado ainda que as equações do RTQ-R ajudam na definição da orientação, do tamanho e do sombreamento das aberturas, características que são essenciais para aprimorar o comportamento térmico de ambientes. Portanto, o uso das equações como ferramenta de suporte ao desenvolvimento de projetos é recomendável. O EnergyPlus também se mostrou uma ferramenta capaz de auxiliar a escolha das melhores estratégias de projeto. Sendo assim, as duas ferramentas se complementam. / The objective of this dissertation was to demonstrate the relationship between the design of the window and the thermal behavior of simulated internal environments. The thermal behavior was quantified from the energy consumed by the air conditioning system to maintain the internal environment with acceptable temperatures for thermal comfort. Thus, the lower the energy consumed, the better the thermal performance of the internal environment. The amount of energy consumed was obtained by simulation with the software EnergyPlus 7.0. The parameters investigated were based on the variables of the equations of RTQ-R (Quality Technical Regulation for the Level of Energy Efficiency of Residential Buildings). For the study internal environments were simulated, where in each simulation were varied orientation (north, northeast, east, southeast, south, southwest, west and northwest) size (five different sizes) and the presence or absence of shading window devices. As a complement, was also studied the influence of the intensification of ventilation during the summer nights on the thermal behavior of internal environments. In total, the same internal environment was simulated 240 times. The study focused on the climatic context of the city of Porto Alegre. The focus of the research was the window because this construction element, depending on its size relative to the wall, on its orientation, on its thermal isolation, or on other characteristics, can allow a significant heat exchange between the interior and the exterior of the building, independently of the characteristics of the isolation of the walls. The relationship between the design of the window and the thermal behavior of buildings is discussed based on the RTQ-R, because this is the classification regulation of the level of energy efficiency of residential buildings present in the country. At the end of the work, the influence of the parameters size, orientation and shading for thermal behavior of internal environments is discussed based on the results of the EnergyPlus 7.0 - quantification tool - and RTQ-R - qualification tool. As a result of the simulation made with the EnergyPlus 7.0, information was obtained about how the size, the orientation and the shading of the windows influence the thermal behavior of the internal environment. The analysis made with the RTQ-R equations led to results which are in general compatible with the simulations, despite the lower sensibility of this qualitative tool. In the analysis made with the EnergyPlus 7.0, the size was the variable with the greatest influence. Using the RTQ-R, the variable that was the most influential was the shading. It was also observed that the equations of the RTQ-R are useful for the definition of orientation, size and shading of windows, characteristics which are essential to improve the thermal behavior of internal environments. Therefore, the use of the equations as a tool to support the development of projects is recommended. The EnergyPlus was also showed as a tool able to help select the best design strategies. Thus, the two tools are complementary.

Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-04-18T21:56:32Z No. of bitstreams: 1 PaoloAO__DISSERT.pdf: 5028596 bytes, checksum: e28e8ffe1e8897fdbb8ccc57c9112816 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T21:56:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PaoloAO__DISSERT.pdf: 5028596 bytes, checksum: e28e8ffe1e8897fdbb8ccc57c9112816 (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / Energy efficiency in buildings is related to the accommodation of the building to the local climate. Studies on the bioclimatic architecture and energy efficiency of buildings in the Brazilian semiarid tropical climate are still rare. With an implementation of instruments establishing differentiated architectural recommendations, according to the climatic situation, the planning and building more suitable for optimal use of electricity buildings is necessary. This study analyzes the influence of the architectural variables in the electricity consumption of institutional buildings located on the campus UFERSA, Mossoró/RN, whose climate is tropical semi-arid. For this, data were collected through architectural projects and surveys in the buildings. Information registered were related to: morphological characterization of buildings, identification of characteristics such as number of floors, arrangement and use of environments, cardinal orientation of facades, arrangement of transparent elements such as windows and doors and the thermal properties of the materials in constructive systems used. For the evaluation of thermal and energetic performance of the identified parameters was used EnergyPlus, that estimates the electricity consumption of land throughout the year using similar models simulating the target buildings in this study. From this procedure, it was found that the architectural variables directly influence the energy consumption of buildings and a list of recommendations was proposed to be followed so that the future constructions of buildings in semiarid tropical climate be more thermal and energetic efficient / A eficiência energética em edifícios está relacionada à adequação da edificação ao clima no qual está situado. Estudos direcionados à arquitetura bioclimática e à eficiência energética de edifícios em clima tropical semiárido brasileiro ainda são escassos. Com a implantação de instrumentos que estabelecem recomendações arquitetônicas diferenciadas de acordo com a situação climática, se faz necessária à disseminação de informações estratégicas para o planejamento e produção de edifícios mais adequados ao uso otimizado da eletricidade. Desse modo, este estudo propõe uma análise da influência das variáveis arquitetônicas no consumo de energia elétrica de edificações institucionais situadas na UFERSA, Campus de Mossoró/RN, cujo clima é tropical semiárido. Para tanto, foram coletados dados por meio dos projetos arquitetônicos destas edificações e em vistorias in loco. As informações registradas foram relativas à: caracterização morfológica dos edifícios, identificação de características como o número de pavimentos, disposição e uso dos ambientes, orientação cardeal das fachadas, disposição de elementos transparentes como janelas e portas e as propriedades térmicas dos materiais que compõem os sistemas construtivos utilizados. Para avaliação de desempenho termo-energético destes parâmetros, foi utilizado o programa EnergyPlus, que simula o consumo de eletricidade predial ao longo do ano, baseado em modelos similares aos edifícios alvos deste estudo. A partir destes procedimentos, identificou-se que as variáveis arquitetônicas estudadas influenciaram diretamente o consumo de energia elétrica de edificações e foi proposta uma listagem de recomendações a serem seguidas para que as futuras construções de edifícios em clima tropical semiárido sejam termicamente mais eficientes / 2017-04-18

Esta dissertação trata dos critérios para a elaboração de projetos para edificações escolares, em especial destinadas para a educação infantil e ensino fundamental, considerando a sua inserção no contexto ambiental, constituindo, assim, uma concepção arquitetônica bioclimática. Nessa perspectiva a implantação, a geometria, a organização espacial e os parâmetros construtivos do edifício contribuem na materialização de espaços adequados aos requisitos didático-pedagógicos e funcionais e, em especial, às exigências de conforto ambiental dos usuários, de maneira que a escola, na sua configuração física, se constitua em um elemento promotor do desenvolvimento intelectual, social e afetivo da criança. A partir da concepção global baseada nos princípios da bioclimatologia, o trabalho estabelece as necessidades para condicionamento ambiental determinadas pela caracterização climática de Passo Fundo – RS (clima subtropical úmido de altitude), explorando as estratégias solares passivas que utilizam a própria envoltória da edificação na seleção daqueles elementos ambientais externos favoráveis ao aquecimento, resfriamento, ventilação, proteção à radiação solar e iluminação, a fim de agregar aos critérios funcionais de projeto para escolas a maximização do uso desses fatores naturais e a racionalização do uso de energias não-renováveis, tendo como objetivo contribuir para um gradual desenvolvimento sustentável O trabalho aborda a legislação existente pertinente às edificações escolares, bem como apresenta exemplos de escolas solares passivas, com a aplicação de estratégias válidas para as condições locais, confrontadas com estudo de caso simplificado, a fim de que a implementação das sugestões apontadas demostre a sua viabilidade de aplicação.