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As interações espaciais urbanas e o clima : incorporação de análises térmicas e energéticas no planejamento urbano / Urban spatial interactions and climate : incorporating thermal and energetic analysis in urban planningBrandão, Rafael Silva 27 March 2009 (has links)
O presente trabalho tem por objeto o clima urbano, entendido como a ambiência térmica de uma área limitada, gerada pela interação entre a atmosfera e o ambiente construído de uma cidade, ou de parte dela, que afeta as condições de conforto térmico do pedestre e o consumo energético das edificações. O objetivo geral deste trabalho é gerar uma metodologia de avaliação da ambiência térmica urbana cujos resultados se prestem a orientar decisões de projeto e gestão nas cidades brasileiras. Busca-se verificar a hipótese de que a ocupação urbana pode ser descrita somente através de variáveis que são frequentemente utilizadas na legislação urbana taxa de ocupação, coeficiente de aproveitamento e recuos e que estas variáveis são suficientes para que se determine a ambiência térmica de um determinado espaço urbano. O método de trabalho se dividiu em duas etapas, uma dedutiva, na qual modelos de simulação do comportamento térmico urbano foram estudados e/ou desenvolvidos, e outra indutiva, na qual os modelos encontrados foram aplicados a um estudo de caso, com o objetivo de avaliar a relação entre os resultados ambientais e a ocupação da área. Neste processo, foram utilizados modelos analíticos, programas computacionais de simulação de fluidodinâmica e ferramentas de geoprocessamento. Os resultados obtidos levaram a uma refutação da hipótese, considerando-se que outras variáveis devem ser incorporadas ao planejamento urbano e às legislações de uso e ocupação do solo, caso se queira determinar de forma adequada o impacto de uma área na ambiência térmica. Foram propostas equações de regressão que relacionam a ocupação urbana com variáveis meteorológicas locais. Apesar da aplicabilidade limitada, tais equações podem ser utilizadas para gerar recomendações gerais de planejamento. O processo desenvolvido para obter as equações pode ser utilizado na avaliação comparativa de áreas urbanas e, com a incorporação de critérios de qualidade e metas, pode ser transformado em um procedimento para avaliação de desempenho urbano. / This paper deals with the urban climate, defined as the thermal environment of a limited area, generated by the interaction of the atmosphere and a city, which affects thermal comfort of pedestrians and energy consumption of buildings. The main objective is to develop an assessment methodology for the urban thermal environment, the results of which can support design and planning decisions in Brazilian cities. The hypothesis is that usual planning variables plot ratio, plan density index and setbacks suffice as means to describe urban occupation and to determine its thermal environment. The method consists in two phases: a deductive one, in which thermal simulation models were studied or developed, and a inductive one, in which the researched models were used to assess a study case. The assessment results were superposed with occupation parameters for the area, in order to determine correlations among environmental and occupation variables. During this process, the research included the use of analytical models, CFD simulation and GIS tools. The results did not corroborate the hypothesis. This lead to the conclusion that other variables must be incorporated to urban planning, in order to determine the impact of occupation on thermal environment. Regression equations were developed, relating occupation parameters and thermal and energetic variables. Even though their applications are limited, they may be used as a rule of thumb method for early design stages. The method developed for the obtaining of the equations may be used for evaluating comparatively different occupation proposals. If performance criteria are determined, the method may be transformed into a urban thermal performance assessment method.
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A evolução das estratégias de conforto térmico e ventilação natural na obra de João Filgueiras Lima, Lelé: Hospitais Sarah de Salvador e do Rio de Janeiro / The evolution of the thermal comfort and natural ventilation strategies in João Filgueiras Lima, Lelé: Salvador and Rio de Janeiro Sarah Network of Rehabilitation HospitalsLukiantchuki, Marieli Azoia 08 December 2010 (has links)
O emprego da ventilação e da iluminação natural nas construções minimiza os impactos ambientais e possibilita uma maior harmonia entre o entorno e o edifício. Isso pode ser ilustrado através das obras do arquiteto João Filgueiras Lima, Lelé, que proporcionam o uso racional da energia elétrica, conforto aos usuários e humanização dos espaços. Este trabalho evidencia as metodologias de projeto de Lelé e sua equipe na elaboração de um edifício mais confortável. Posteriormente, identifica as estratégias de conforto térmico e ventilação natural utilizadas por ele, por meio da comparação e avaliação de dois hospitais da Rede Sarah, localizados nas cidades de Salvador - BA e do Rio de Janeiro - RJ. A análise se divide em duas etapas: primeiramente a qualitativa, através da identificação e caracterização dessas estratégias. Em seguida, é efetuada a análise quantitativa, por meio de medições in loco das variáveis ambientais temperatura, umidade relativa e velocidade do ar e dos níveis de iluminância e através de ensaios no túnel de vento. A análise dos resultados é baseada em entrevistas; pesquisas de campo; nas normas ASHRAE Standard 55-2004 e NBR/ABNT 5413; na comparação da velocidade do vento em cada hospital analisado nos ensaios no túnel de vento e nos parâmetros adquiridos em literatura especializada. As análises apresentadas neste trabalho demonstram a preocupação de Lelé na incorporação dos aspectos bioclimáticos desde a concepção do projeto, destacando a importância de suas experiências profissionais. Além disso, destaca-se que a principal evolução que ocorreu no Sarah Rio foi à estrutura e a geometria da cobertura em sheds. / The use of natural ventilation and lighting by buildings reduces the environmental impacts and allows a better harmony between the building and its surroundings. It can be seen in the work of the architect João Filgueiras Lima, Lelé, which provides a rational use of electricity, comfort to the users and the humanization of the spaces. This work shows Lelés design methodology for the conception of a more comfortable building. After that, this research identifies thermal comfort and natural ventilation strategies used by this architect through the evaluation of two Sarah Network Rehabilitation hospitals, which are located in the Salvador - BA and Rio de Janeiro - RJ. The analysis is divided in two steps: initially a qualitative analysis based on the identification and characterization of these strategies. Then it was done the quantitative analysis based on field research of environmental variables as temperature, humidity and air velocity, lighting levels and also through wind tunnel experiments. The analysis of the results was based on interviews, field research, the ASHRAE 55-2004 and NBR/ABNT 5413 standards, the comparison of the air velocity variables in each hospital analyzed in the wind tunnel, and the data obtained in specialized literature. The analysis presented in this work shows the Lelés concern about the incorporation of bioclimatic aspects since the design conception, highlighting the importance of his professional experiences. Furthermore, the results indicated that the main evolution occurred in the Rio de Janeiro Sarah Hospital was about structure and geometry of the sheds on the roofing.
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Human comfort in tall building\'s subjected to wind-induced motion. / Conforto em edifícios altos sob ação do vento.Ferrareto, Johann Andrade 05 May 2017 (has links)
Assessing tall building oscillation is a multidisciplinary area involving knowledge from different fields of study: structural engineering, wind engineering, reliability, and even human physiology, to name a few. With the modern high strength structural materials and the latest tendencies in tall buildings construction, new structural systems have become slender and new buildings have reached greater heights as time passes. This context leads to a situation where these slender structures are sensitive to dynamic effects from wind loads and where human comfort is often the prevailing criterion for the structural design. This multidisciplinary area with slender structural systems allied to economic and environmental aspects from building construction demands a better integration between the abovementioned fields in order to achieve both human comfort and sustainable buildings (from environmental and economic points of view). This thesis aims at connecting the \"weak links\" of the Davenport\'s chain of wind loading, discussing criteria from each field involved in the oscillation assessment of a tall building: dynamic analysis, finite element modelling, wind climate modelling and comfort assessment. The axis of investigation intends to bring precision to the procedure, whilst creating a reliable set of criteria to perform a dynamic response assessment from the wind tunnel testing of tall buildings. This thesis also aims at connecting these fields of study by bringing understanding from each one of them to all the others, and at validating multidisciplinary interactions in the Davenport\'s chain. Finally, a wide dispersion of results is obtained for two different tall buildings in São Paulo. This dispersion serves to corroborate the deficient integration between these fields of study and to present a set of criteria that brings precision to the procedure, whilst allowing more economic and sustainable designs. / O estudo das oscilações de edifícios altos sob ação do vento é uma área multidisciplinar que envolve conhecimentos de diferentes campos de estudo: engenharia estrutural, engenharia de vento, confiabilidade e até fisiologia humana, para citar apenas alguns. Em paralelo, a criação de novos materiais de construção de alta resistência, aliados às últimas tendências na construção de edifícios altos, permite sistemas estruturais cada vez mais esbeltos aplicados a edifícios cada vez mais altos. Este contexto leva a uma situação em que estes sistemas estruturais são sensíveis aos efeitos dinâmicos das cargas de vento e onde o conforto humano é frequentemente o critério preponderante para o projeto estrutural. Esta área multidisciplinar, com seus sistemas estruturais esbeltos, aliada aos aspectos econômicos e ambientais da construção de edifícios altos, exige uma melhor integração entre os campos acima referidos para se alcançar conforto humano em edifícios sustentáveis (tanto do ponto de vista ambiental quanto do econômico). Esta tese tem como eixo de investigação os \"elos fracos\" da corrente de cargas de vento de Davenport e discute os critérios de cada campo envolvido na avaliação das oscilações de um edifício alto: análise dinâmica, modelagem de elementos finitos, modelagem probabilística de vento e avaliação de conforto. O eixo de investigação proposto visa a trazer precisão ao procedimento, criando um conjunto de critérios confiáveis para a avaliação da resposta dinâmica a partir de ensaios em túnel de vento de edifícios altos. Esta tese também visa a conectar estes campos de estudo, trazendo a compreensão de cada um deles para todos os outros e para validar as interações multidisciplinares na corrente de Davenport. Finalmente, uma grande dispersão de resultados é obtida para dois edifícios altos em São Paulo. Esta dispersão serve para corroborar a deficiência da integração entre estes campos de estudo e para apresentar um conjunto de critérios que traga precisão ao procedimento, permitindo, concomitantemente, projetos mais econômicos e sustentáveis.
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Qualidade ambiental interna e satisfação dos usuários de agências bancárias certifcadas verdes e similares convencionais em São Paulo / Indoor environmental quality and user satisfaction of green buildings and similar conventional building banks in Sao PauloSant\'Anna, Daniele Ornaghi 23 April 2015 (has links)
Esta tese consiste em um estudo comparativo sobre qualidade ambiental interna e satisfação dos usuários de greenbuildings e similares convencionais. A amostra de greenbuildings (edifícios certificados verdes) foi estratificada para agências bancárias paulistas, localizadas na Região Metropolitana de São Paulo, certificadas pelo selo verde LEED NC - e agências similares convencionais - cujo período de funcionamento fosse superior a um ano - intervalo mínimo requerido pelo método de avaliação pós-ocupação, adotado neste trabalho.Foram realizados levantamentos nos edifícios escolhidos, bem como aplicados questionários fechados e semifechados com perguntas direcionadas à satisfação e ao conforto dos usuários - funcionários e clientes - bem como medições de conforto ambiental inloco (temperatura, umidade, iluminância e nível de ruído). Foi efetuada análise estatística nos dados obtidos posteriormente a aplicação dos questionários e dos estudos de conforto ambiental, sendo estas medições comparadas também às normas e recomendações vigentes. Com base nos resultados, concluiu-se que os funcionários dos edifícios certificados verdes se sentem mais satisfeitos com a empresa e consideram a qualidade ambiental interna superior aos seus edifícios similares convencionais; e que os clientes não percebem diferenças entre as edificações. Em relação à avaliação física, foram constatados elevados níveis de ruído em todos os edifícios estudados, indistintamente, acima das normas vigentes. Quanto ao conforto térmico, o sistema de condicionamento de ar manteve maior homogeneidade de temperatura nos edifícios certificados verdes, contudo os edifícios convencionais também se mantiveram na zona de conforto térmico. E no que se refere ao conforto luminoso, embora os valores de iluminância nos edifícios certificados verdes tenham se mostrado mais expressivo, ambas as tipologias se adequaram as normas vigentes. / This thesis is a comparative study on indoor environmental quality and user satisfaction in green buildings and conventional counterparts.The green buildings´ sample (green certified buildings) was stratified to São Paulo bank branches located in the Metropolitan Region of São Paulo, certified by green certification LEED NC - conventional and similar agencies - whose operating period was more than a year - minimum interval required by post-occupancy evaluation method adopted in this work.Surveys were conducted in selected buildings and applied closed semi-enclosed and questionnaires with questions directed to the satisfaction and comfort of users - employees and customers - as well as environmental comfort measurements in loco (temperature, humidity, illuminance and noise level). Statistical analysis was performed on the data obtained by the questionnaires and environmental comfort studies - measurements also compared to standards and recommendations. Based on the results, thefounds indicates that green certified buildings employees are more satisfied with the company and consider the indoor environmental quality superior to their conventional counterparts\' buildings; and that customers do not perceive differences between the buildings.Regarding physical evaluation, high noise levels observed in all buildings, without distinction, was above the current standards. As for the thermal comfort air conditioning system kept higher temperature homogeneity in the green certificates buildings, but also conventional buildings have remained in the thermal comfort zone. In addition, when it comes to lighting comfort, although the illuminance values in green certified buildings have been more expressive, both types are suited to local regulations.
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Determinação do balanço de calor em frangos de corte por meio das temperaturas corporais / Determination of heat balance in broiler chickens through body temperaturesNascimento, Sheila Tavares 09 November 2010 (has links)
O objetivo desta pesquisa foi avaliar o comportamento térmico de diferentes linhagens de frangos de corte submetidas a estresse e conforto durante o ciclo de produção. Para isso, realizou-se um experimento em câmara climática, durante as seis semanas do ciclo de criação, em que os animais foram submetidos a duas condições ambientais: conforto e estresse. Foram adotados quatro tratamentos, sendo assim definidos: tratamento C60 (condição de conforto), com 60 minutos de exposição; tratamento E30, tratamento E60 e tratamento E90 (condição de estresse), com 30, 60 e 90 minutos de exposição, respectivamente. O delineamento experimental adotado foi o de quadrados latinos 4 x 4, sendo caracterizados por quatro lotes de aves, expostas aos quatro tratamentos, nos quatro primeiros dias de cada semana. As aves, das linhagens Avian e Cobb, foram divididas em lotes de 48 aves por semana, totalizando 96 animais, e totalizando 586 aves, de ambos os sexos, durante todo o período experimental. As variáveis climáticas adotadas para as condições de conforto e estresse diferiram ao longo das semanas, uma vez que as necessidades térmicas de frangos de corte diferem com o decorrer do ciclo produtivo. No primeiro capítulo, as variáveis fisiológicas, frequência respiratória e temperatura cloacal foram estudadas, estipulando-se, dessa maneira, faixas para as condições de conforto e estresse. Com base nessas variáveis, estudou-se a tolerância das linhagens ao estresse térmico, e observou-se que a linhagem Cobb é mais tolerante ao estresse térmico. No segundo capítulo, estudou-se a influência de tempo de exposição sobre a temperatura superficial das seguintes regiões corporais: asa, cabeça, pata, dorso e crista. O tempo de exposição não influenciou, em nenhuma das semanas, a temperatura superficial das aves, havendo diferenças significativas apenas entre a condição de conforto e estresse. Baseando-se nessas informações, e nessas regiões corporais, determinaram-se modelos de regressão linear múltipla para cada uma das semanas do ciclo de criação, para ambas as linhagens, sendo denominadas por TSM Nascimento. A escolha dos modelos foi realizada pelo método da máxima verossimilhança, pelo critério de Akaike (AIC) e pelo teste qui-quadrado para verificar o número de regiões corporais incluídas em cada um dos distintos modelos. No terceiro capítulo, efetuou-se o balanço de calor sensível e latente das aves, baseado nos modelos de temperatura superficial TSM Nascimento, na temperatura do núcleo corporal (adotada na pesquisa como a temperatura cloacal) e nas variáveis ambientais coletadas durante a pesquisa, para ambas as linhagens. Observou-se que, em condição de conforto, a partir da terceira semana, as trocas sensíveis correspondem a até 80% do total das trocas de calor. Em estresse térmico, as trocas latentes correspondem a até 84% do total. Verificou-se que as aves são mais susceptíveis ao estresse térmico na terceira semana do ciclo produtivo. / The aim of this research was to evaluate thermal behaviour of different broiler chicken strains submitted to stress and comfort through lifecycle. Thereunto, an experiment was accomplished in climatic chamber, during the six weeks of life of the birds, with the animals submitted to two environmental conditions: comfort and stress. Four treatments were adopted, defined as: treatment C60 (comfort condition), with 60 minutes of exposure; treatment E30, treatment E60 and treatment E90 (stress condition), with 30, 60 and 90 minutes of exposure, respectively. Experimental design adopted was a 4 x 4 latin square, characterized by four lots of birds, exposed to the four treatments, in the first four days of each week. Broiler, from Avian and Cobb strains, were divided in lots of 48 birds per week, totalizing 96 animals, and totalizing 586 animals, both sexes, during all experimental period. Climatic variables adopted to comfort and stress conditions differd through the weeks, once that thermal requirements of broiler chickens differ throughout growing cycle. In the first chapter, physiological variables respiration rate and cloacal temperature were studied, stipulating in this way, bands to comfort and stress conditions. Based on these variables, the tolerance of strains to thermal stress was studied, and was observed that Cobb strain is more tolerant to heat stress. In the second chapter, the influence of exposure time on superficial temperature was studied in the following body regions: wing, head, feet, back and comb. Exposure time did not influence, in none of weeks, superficial temperature of birds, with significative differences only among comfort and stress conditions. Based on these boards, and on these body regions, multiple linear regression models were determined to each week of lifecycle, to both strains, being named as TSM Nascimento. The selection of the models was done by maximum likelihood method, by Akaikes criteria (AIC) and by qui-square test to verify the number of body regions included in each one of the models. In the third chapter, was accomplished sensible and latent heat balance of the birds, based on superficial temperature models TSM Nascimento, core body temperature (adopted in the research as cloacal temperature) and on environmental variables collected during the research, to both strains. It was observed that in comfort condition, from third week of lifecycle and on, sensible exchanges corresponded for up to 80% of the total exchanges. In thermal stress, latent exchanges corresponded for up to 84% of the total. It was verified that broiler chickens are more susceptible to thermal stress in the third week of lifecycle.
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Padrões de ocupação do solo e microclimas urbanos na região de clima tropical continental. / Urban occupation patterns and microclimates in the brazilian continental tropical regionDuarte, Denise Helena Silva 05 December 2000 (has links)
O objeto deste trabalho são os microclimas urbanos nas cidades brasileiras na região de Clima Tropical Continental. Partindo do princípio que há uma correlação entre microclimas urbanos e ocupação do solo, o objetivo é medir numericamente a correlação entre a temperatura do ar e algumas variáveis familiares ao planejamento, e que podem ser regulamentadas pela legislação municipal, a fim de orientar as medidas necessárias para amenizar o rigor climático nas cidades da região. Faz-se uma descrição qualitativa e quantitativa das variáveis urbanísticas envolvidas, bem como medições de temperatura e umidade do ar em diferentes estações e horários. Os resultados mostram que as variáveis taxa de ocupação e coeficiente de aproveitamento mantém correlação positiva com a temperatura do ar, e refletem uma maior influência da densidade construída sobre o período noturno, o que concorda com a teoria existente. Já com as variáveis arborização e água a correlação foi negativa em relação à temperatura do ar, em todos os horários. Ao final propõe-se um índice em função das variáveis urbanísticas utilizadas, visando subsidiar futuros trabalhos na determinação da proporção ideal entre densidade construída, arborização e água. / The subject of this thesis is the urban microclimate in cities of the Brazilian Continental Tropical Region. According to the principle that there is a correlation between urban microclimates and urban occupation, the objective is to numerically measure the correlation between air temperature and variables which are familiar to urban planning strategies. These variables can be controlled by municipal regulations, aiming to guide the procedures to ameliorate the urban harsh climate in that region. Qualitative and quantitative descriptions of the urban variables are made, as air temperature and humidity measurements registered along the day for the two main seasons. The results show that with variables related to building density, the correlation was positive when referred to air temperature, and reflected the greater influence of building density at night, what is in accord with the existing theory. On the other hand, using trees and water, the correlation was negative, when related to air temperature, in all periods. At the end, this work suggests an index using urban variables, aiming to support future studies in determining the ideal proportion among building density, trees and water in urban environments.
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Arquitetura hospitalar: projetos ambientalmente sustentáveis, conforto e qualidade. Proposta de um instrumento de avaliação / Hospitals architecture: projects sustainable, comfort and quality; proposal of an evaluation instrument.Sampaio, Ana Virginia Carvalhaes de Faria 02 February 2006 (has links)
A partir da análise dos conceitos de sustentabilidade, de arquitetura hospitalar, de conforto e qualidade, é constatada a importância da preocupação que projetos hospitalares devam ter, desde o início, com os recursos naturais e a sua adequação ao meio ambiente. Através de uma Avaliação Pós-Ocupação do Hospital Universitário de Londrina é verificado que os principais problemas detectados pelos usuários - problemas esses responsáveis pela sua insatisfação na avaliação dos ambientes - são aqueles que estão diretamente relacionados ao projeto e a sua inadequação ao local. É proposto um instrumento de avaliação, um guia que pode ser utilizado por arquitetos durante a elaboração de projetos hospitalares, na avaliação de projetos prontos e de edifícios construídos e em uso, capaz de verificar o comprometimento do projeto sob os aspectos ambientais, de conforto e qualidade, funcionais, construtivos e estéticos. / Starting from the analysis of the sustainability concepts, of hospitals architecture, of comfort and quality, it is verified the importance of the concern that hospitals projects should have, since the beginning, with the natural resources and its adaptation to the environment. Through a Post Occupancy Evaluation of the Hospital Universitário de Londrina it is verified that the main problems detected by the users - problems responsible for the unsatisfactory evaluation of the spaces - are those that are directly related to the project and its inadequacy to the place. It is proposed an evaluation instrument, a guide that can be used by architects during the elaboration of hospitals projects, in the evaluation of ready projects and of built buildings and in use, that can verifies the compromising of the project under the environmental aspects, of comfort and quality, functional, constructive and aesthetic.
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Alterações da ventilação urbana frente ao processo de verticalização de avenidas litorâreas: o caso da avenida litorânea em São Luis /MA / Urban ventilation alterations due to the tall building construction process on coastal avenues: the case of Litorânea Avenue in São Luís/MALeite, Carolina Gaspar 13 March 2008 (has links)
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.
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FAU-USP: desempenho ambiental em cenário de mudança climática / FAU-USP: environmental performance in climate change scenarioPinho, Johnny Klemke Costa 19 April 2016 (has links)
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.
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FAU-USP: desempenho ambiental em cenário de mudança climática / FAU-USP: environmental performance in climate change scenarioJohnny Klemke Costa Pinho 19 April 2016 (has links)
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.
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