Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Vias de Comunicação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Esta tese aborda a Arquitetura Moderna de Curitiba e investiga a adequação desta ao conforto ambiental particularmente enfocando as tensões entre o desenho dos dispositivos de controle solar a favor da composição formal do edifício e vice versa (e não controle versus composição). O pressuposto é que edifícios pertencentes a determinado recorte temporal não tenham sido “protegidos” e sim tenham sido concebidos conscientemente por meio de decisões técnicas integrativas e relacionadas com o projeto global visando resolver inúmeras variáveis de maneira adequada ao peculiar clima de Curitiba. Ou seja, que houve controle compositivo e controle ambiental aliados, objetivando criar uma interface ideal entre meio externo e interno para abrigar o usuário. A pesquisa selecionou 10 (dez) edifícios ícones da arquitetura moderna de Curitiba, pertinentes ao recorte temporal 1948 – 1978, todos casos singulares e ainda existentes na cidade. O recorte temporal propiciou que o primeiro e último caso fossem dois projetos do arquiteto João Batista Vilanova Artigas, as residências Bettega e Niclewicz, entre as quais estão mais oito edifícios públicos, significativos e exemplares. O objetivo principal é analisar tais estudos de caso a fim de validar ou não a adequação e eficácia do controle compositivo e controle ambiental decididos pelo arquiteto em relação ao clima local. Como objetivos secundários a pesquisa intenciona documentar e registrar a história de tais ícones, imaginando valorizar o arquiteto e a arquitetura moderna de Curitiba. Além disso, esta pesquisa pretende incentivar a conservação do patrimônio histórico edificado e ser uma fonte de estudo e sugestões para estudantes e arquitetos. / This thesis approaches the Modern Architecture of Curitiba and investigates its adequacy to the environmental comfort particularly focusing the tensions between the design of the solar control devices in favor of the formal composition of the building and vice versa (and not the control versus the composition). The assumption is that buildings belonging to a certain temporal cut have not been "protected" but have been consciously conceived through integrative technical decisions that were related to the overall project, aiming to solve several variables in an appropriate way to the peculiar climate of Curitiba. That means, there was compositional and environmental control allied, aiming to create an ideal interface between external and internal environment to shelter the user. The research selected 10 (ten) iconic buildings of the modern architecture of Curitiba, relevant to the temporal cut 1948 - 1978, all of them, unique cases that still exist in the city. The temporal cut fostered that the first and the last cases were projects of the architect João Batista Vilanova Artigas, the Bettega and Niclewicz residences, among them, there are eight other public buildings, significant and exemplary. The main objective is to analyze the case studies in order to validate or not the adequacy and effectiveness of the compositional and environmental control established by the architect in relation to the local climate. As secondary objectives the research intends to document and record the history of those icons, meaning to enhance the architect and the modern architecture of Curitiba. In addition, this research intends to stimulate the conservation of the built heritage and be a source of study and suggestion for students and architects.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T23:53:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T15:27:32Z : No. of bitstreams: 1 181003.pdf: 4978236 bytes, checksum: 34c05e36cfc61627affb832cb4272691 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-17T02:26:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T22:25:50Z : No. of bitstreams: 1 108486.pdf: 13165761 bytes, checksum: 226e4f98c7e0b6a3dd6980adabcaafac (MD5) / Desenvolvimento de urna metodologia para especificar e avaliar o desempenho térmico em edificações térreas, residenciais unifamiliares. A estrutura básica para a montagem da metodologia foi: confirmar os limites de conforto térmico a serem adotados, ajustar uma ferramenta de simulação térmica horária anual, frente a diferentes sistemas construtivos, e estabelecer o limite de horas anuais de desconforto com base em um sistema construtivo referencial. A escolha do limite de horas anuais de desconforto aceitável foi feita frente à realidade econômica e o referencial cultural. Com este limite pode-se parametrizar o desempenho térmico para viabilizar a avaliação por prescrição. A avaliação por desempenho pode ser feita simulando-se qualquer sistema construtivo, quantificando-se as horas anuais de desconforto e comparando-as com o limite aceitável estabelecido. Esta metodologia foi aplicada para Londrina-PR mas pode ser aplicada a outras cidades.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T06:13:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 138328.pdf: 1382960 bytes, checksum: 10d641e8198fdeaf3045529462abc3f7 (MD5)

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T06:27:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T00:30:56Z : No. of bitstreams: 1 143456.pdf: 9790442 bytes, checksum: 96c58a8ee9e817cdfe6422da161629be (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T12:40:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 278919.pdf: 2690739 bytes, checksum: 08fee63006a860ff102e107c7e239fad (MD5) / Atualmente para a avaliação de conforto térmico no ambiente construído é recomendada a aplicação do modelo Fanger ou VMP/PPD, normalizado pela ISO7730. Tal modelo baseia-se no princípio físico do balanço térmico entre o homem e o ambiente, que leva em conta a relação entre as sensações térmicas experimentadas pelas pessoas e a carga térmica que atua sobre seus corpos, essa última definida como a diferença entre a produção interna de calor do corpo - representada pela taxa metabólica - e os mecanismos fisiológicos de transferência desse calor para o ambiente. Ocorre que esse modelo foi desenvolvido a partir de experimento realizado em câmara climatizada, com as variáveis climáticas controladas pelo pesquisador, diferentemente da realidade de campo. Isso tem permitido que com freqüência haja discrepâncias entre as sensações indicadas pelas pessoas e a indicada pelo referido modelo. Essas discrepâncias são observadas em várias regiões do mundo, inclusive no Brasil, conforme relatado nos nossos poucos trabalhos já desenvolvidos. Nesse contexto, o objetivo principal desta tese foi estabelecer modelo alternativo para a avaliação de conforto térmico em ambientes internos de edificações localizadas em região de clima quente do Brasil, com pessoas desenvolvendo atividade sedentária, a partir de dados levantados em 3 ambientes ventilados naturalmente e outro artificialmente climatizado. Para tanto, o modelo resultante empregou dados obtidos a partir de equipamentos de fácil utilização, correntemente encontrados no mercado regional e que não fossem financeiramente dispendiosos. Além disso, aplicou os conceitos da Bioestatística em função do forte e inquestionável componente psicológico existente na informação das sensações e preferências térmicas humanas. No desenvolvimento da pesquisa, observaram-se contradições a algumas afirmativas existentes no modelo Fanger; por exemplo, a existência no ambiente condicionado artificialmente, em alguns períodos do experimento, de diferenças significativas entre os gêneros dos voluntários. Conclusão ainda mais interessante foi a de que os votos manifestados pelos homens e mulheres no ambiente condicionado artificialmente não revelaram correlação com o índice de isolamento médio das roupas utilizadas, o que sugere novos experimentos. Da mesma forma, verificou-se a existência de diferenças entre as avaliações térmicas manifestadas pelos dois grupos de recrutas e veteranos, o que também contraria o afirmado no embasamento do modelo normalizado, em que se afirma não haverem sido encontradas diferenças significativas entre voluntários de diferentes regiões e idades. / The assessment of thermal comfort in a built environment is currently performed through the application of Fanger model or PMV/PPD model, normalized by ISO7730. Such a model is based on a physical principle of thermal balance between man and the environment, which takes into account the relationship between the thermal sensations experienced by the people and the thermal load that acts upon their bodies, that is defined as the difference between the inner production of the body#s heat # represented by the metabolic rate # and the physiological transference mechanisms of heat to the environment. This model, however, was developed from an experiment conducted in acclimatized chamber with climatic variables controlled by the researcher, differently from the field reality. This has allowed frequent discrepancies between the sensations indicated by the people and that indicated by the model. These discrepancies have been observed in several regions in the world, including Brazil, as reported in the few studies developed. The main objective of this paper is to establish an alternative model to assess thermal comfort in indoor environments of buildings located in a hot region in Brazil, with people developing sedentary activities. Data were collected in one artificially acclimatized environment and in three naturally ventilated ones. In addition, the model obtained data from non costly, easyto- use equipment, currently found in the regional market. The proposed model applied biostatistics concepts because of the sound and undisputable psychological component existing in the information of human sensations and thermal preferences. During the development of the research, contradictions were observed to some affirmations in the Fanger model; for example, significant differences between the gender of the participants were seen in conditioned environment in some periods of experiment. A more interesting conclusion was that the votes manifested by males and females did not show correlation with the index of mean thermal isolation of the clothes worn, which suggests new experiments. Likewise, differences between the thermal assessments of the two groups (recruits and veterans) were seen, which also disproves the standardized model, which affirms that no significant differences were seen between voluntaries of different regions and ages. Thus, the results presented in this work should contribute to research on thermal comfort developed in Brazil. In addition to proposing an alternative model of assessment in naturally conditioned environments, they reveal new contradictions to the standardized model.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-22T15:28:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 234130.pdf: 12508955 bytes, checksum: ca64bf6df1a2a77f5a71673240592440 (MD5) / Esta pesquisa estuda a influência da educação em arquitetura e primeiras experiências profissionais de um grupo de arquitetos, cujo trabalho apresenta fortes características de integração ambiental (tais como Lele e Severiano Porto no Brasil e Spencer de Grey e Mario Cucinella na Europa). Também avalia a relação desta bagagem com o entendimento destes arquitetos da arquitetura propriamente dita e consequentemente do seu papel como profissionais. Dessa forma, esta pesquisa também avalia os princípios e crenças, traduzidos na filosofia de projeto do profissional, que afetam suas principais considerações e abordagem do problema de projeto, considerando questões bioclimáticas. Também inclui a avaliação do impacto de códigos e normas de eficiência energética na integração de conceitos bioclimáticos ao projeto arquitetônico. Assim, estas avaliações também fornecem os subsídios para estabelecer uma relação entre a bagagem e a prática profissional. Estabelecendo esta relação, os problemas relacionados ou exemplos efetivos na consideração de conceitos bioclimáticos foram reconhecidos e sintetizados.

O trabalho tem com objetivo avaliar o desempenho termoenergético de um prédio histórico de elevada inércia térmica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul: Instituto de Química, fundado em 08 de junho de 1926, localizado no Campus Central da Universidade, em Porto Alegre. O estudo desenvolvido neste trabalho faz parte do projeto de recuperação do patrimônio histórico e cultural da UFRGS, no qual o prédio do Instituto de Química será a sede do Centro Cultural da Universidade. A ferramenta utilizada para a avaliação do desempenho termoenergético do prédio é o programa EnergyPlus, versão 2.2. A simulação do prédio é realizada com os 14 dias de projeto definidos pela ASRHAE [2001a] e com o arquivo climático anual da cidade de Porto Alegre. Os ambientes da edificação foram declarados no programa por meio de 69 zonas térmicas, cada qual composta por todas as superfícies de transferência de calor, incluindo, também, portas e janelas em detalhes. No total, são 39 zonas térmicas atendidas pelo sistema de ar-condicionado, sendo que as outras 30 zonas térmicas são deixadas em evolução livre da temperatura para avaliação do comportamento térmico dos ambientes sem climatização. O sistema de ar-condicionado utilizado na simulação é o VRV (Vazão de Refrigerante Variável). O sistema de ar-condicionado simulado leva em consideração as correlações de desempenho de cada unidade externa e os dados de desempenho das unidades internas selecionadas. Os resultados das máximas potências de refrigeração obtidos na simulação estão abaixo das potências de refrigeração das unidades internas e externas, as quais mantêm a temperatura média do ar da zona na temperatura do ponto de ajuste do termostato. São avaliadas também as variáveis representativas do conforto térmico das zonas simuladas, tais como, temperatura média do ar, temperatura média radiante, temperatura operativa, umidade relativa e PMV ao longo dos meses do ano, cujos limites estão definidos nas zonas de conforto térmico pela ASHRAE [2004a]. O trabalho mostra que o controle do termostato pela temperatura do ar da zona simulada com ar-condicionado nem sempre atende aos limites das zonas de conforto térmico, no entanto, os parâmetros de conforto térmico da maioria das zonas térmicas analisadas com ar-condicionado estão dentro dos limites dos parâmetros da zona de conforto térmico do verão. No final, são apresentados o consumo e o custo de energia elétrica anual do prédio com o sistema de ar-condicionado de Vazão de Refrigerante Variável. É constatado que os equipamentos, nos quais estão incluídos os computadores, são os que mais consomem energia elétrica no prédio, seguido da iluminação e do sistema de ar-condicionado. / The present work analyses the thermoenergetic performance of a high thermal mass historic building. This building makes part of Rio Grande do Sul Federal University (UFRGS) historic buildings restoration program. It was inaugurated on june 8th of 1926 as a Chemical Industrial Institute and it is located in the main University Campus, in Porto Alegre city, Rio Grande do Sul State, Brazil. The study developed in this work makes part of the restoration program, in which the building will be a University Cultural Center. The software used to analyse the building thermoenergetic performance is EnergyPlus, version 2.2. The simulation is performed with fourteen design days and with Porto Alegre weather data. The building model is formed by 69 thermal zones, each one with all heat transfer surfaces, including, also, doors and windows in details. In the total, there are 39 conditioned thermal zones. The other 30 thermal zones are left without air-conditioning in order to analyse their thermal response regarding temperature evolution during the simulation. The air conditioned system used in the simulation is Variable Refrigerant Volume (VRV). The air-conditioned system in the simulation takes into account the performance curves of VRV outdoor units and performance data of indoor units selected. The maximum values of refrigeration capacity obtained in the simulation are under the indoor and outdoor units refrigeration capacity selected, and keep the zone mean air temperature in the thermostat set point. Also, it´s analyzed the thermal comfort parameters of simulated zones, as mean air temperature, mean radiant temperature, operative temperature, relative humidity and PMV during all the months of the year and in the design days, whose limits are defined in thermal comfort zones in ASHRAE [2004a]. The work concludes that the thermostat control by zone mean air temperature is not enough to keep the other thermal comfort parameters within thermal comfort zones envelope, meantime, for the most of zones analysed with air-conditioned, the thermal comfort parameters are within the limits of the summer thermal comfort zone envelope. In the end, it´s evaluated the monthly electrical power consumption and cost of the building with the air-conditioned VRV. It´s shown that equipment, in which it´s included the computers, is the greatest one in building electrical consumption, followed by lighting and cooling.