Atualmente, os edifícios selados hermeticamente e com as chamadas \"peles de vidro\" estão presentes em diversos países, e possuem, como consequência, um elevado consumo de energia elétrica para conseguir manter o conforto ambiental dos usuários. Contudo, é possível se beneficiar de uma maior eficiência energética nesses espaços através da combinação de soluções ativas e passivas. Esse estudo tem como objetivo principal avaliar a influência de parâmetros de projetos, tais como o formato da sala, tamanho e orientação das aberturas na fachada, no consumo de energia e no conforto visual em saletas comerciais com ventilação híbrida e integração da iluminação natural com a artificial na cidade de São Paulo. As saletas comerciais analisadas possuem uma área média, diferentes formatos e diferentes aberturas em uma só fachada, representando a solução arquitetônica mais comum encontrada nesse tipo de edifício. Através de análise energética realizada por meio do programa EnergyPlus e da análise lumínica com o programa DIVA-for-Rhino, verificou-se que o formato da sala é essencial para a decisão de um percentual de área de abertura na fachada (PAF) que consuma menos energia. Os resultados mostraram que o uso da ventilação híbrida sempre representou uma economia, atingindo uma redução de até 51% do consumo do ar condicionado para resfriamento e até 26% do consumo de energia total, com os PAF´s de 40, 70 e 100%. Seria interessante considerar elementos de proteção solar que não diminuam a eficácia da ventilação e iluminação naturais nesses ambientes, para se aliar o baixo consumo de energia com menores riscos de ofuscamento. Desta forma, o trabalho auxilia a incorporação destas estrategias para uma maior economia de energia no desenvolvimento do projeto arquitetônico desta tipologia de edifício comercial. / Nowadays, sealed airtight office buildings and so-called \"glass curtain wall\" are present in many countries, and have as a result a high consumption of electric energy to be able to maintain the environmental comfort of the users. However, the combination of passive and active strategies could improve the energy efficiency in these spaces. This study aims to evaluate the design parameters influence, such as rooms shape, the openings size and orientation, in the energy consumption and in the visual comfort in cellular offices with hybrid ventilation system and the integration of daylight and artificial lighting in São Paulo. The analyzed cellular offices have an average area, different shapes and different openings in one facade, representing the more common architectural characteristics found in this type of building in that context. Energy analyses in EnergyPlus and daylight studies using DIVA-for-Rhino were conducted. It was found that the rooms shape is essential for the determination of the window-to-wall-ratio (WWR) for reducing energy consumption. The results showed that the hybrid ventilation use always represented an economy, reaching reduction values up to 51% in the consumption of air conditioning for cooling and up to 26% in cellular offices total consumption, with a WWR of 40, 70 and 100%. It would be interesting to consider sun shading elements that do not reduce the effectiveness of natural ventilation and daylighting in these environments to combine low power consumption with a lower risk of glare. In this way, the work helps the incorporation of these strategies for save energy in the development of the architectural design of this type of commercial building.

Este trabalho tem como objetivo analisar estratégias de iluminação natural utilizadas nos estágios iniciais do projeto de arquitetura capazes de aumentar a qualidade da iluminação e a conservação de energia nos edifícios escolares. Essas estratégias têm sido aplicadas com sucesso em edifícios escolares em vários países, melhorando o desempenho e o bem-estar dos estudantes e conservando energia. Entre essas estratégias, o autor selecionou um dispositivo zenital para iluminação natural com seleção angular e difusores opacos, realizou um ensaio experimental em um modelo físico reduzido de uma sala de aula padrão, sob condições de céu real e analisou comparativamente os resultados. O estudo mostrou que a adoção de uma metodologia para utilizar estratégias como a analisada neste trabalho pode conseguir um adequado controle da radiação solar para evitar a incidência direta da luz do Sol, evitar o ofuscamento e o aquecimento excessivo de ambientes de salas de aula em climas quentes e, ao mesmo tempo, aproveitar a iluminação natural, tanto difusa quanto direta refletida, para obter maior conforto visual e economizar energia. / This work aims to analyse daylighting strategies applied in early stages of architectural design as to improve lighting quality and energy savings in school buildings. Similar strategies have already been successfully applied in many countries around the world, enhancing student?s performance and well being while helping to save energy. Among the strategies studied, the author describes an experiment under real sky conditions using a physical scale model of a standard classroom equipped with a roof monitor combined with an overhang and interior vertical diffusing baffles as a way to check its influence in interior lighting conditions. The experiment has shown that the use of daylighting strategies can promote an adequate control of solar radiation, avoiding direct sunlight penetration inside the classrooms, limiting glare problems and excessive heat of hot climates. At the same time, such strategies optimise both direct and defuse use of daylight to improve visual comfort and energy savings.

Syfte: Det råder en utbredd bostadsbrist till följd av en ökad befolkningstillväxt och urbanisering i Sveriges städer och kommuner. För att hantera detta har stadsplaneringen förändrats till att förtäta staden och bygga inåt. Detta har resulterat i täta och höga byggnader med försämrade kvaliteter i form av mindre dagsljustillgång och begränsad utblick till det fria. Studier har visat på att dagsljus är av betydande roll för människors hälsa och i samband med detta har en kritik växt fram mot de föråldrade regelverk som behandlar dagsljus och en ny moderniserad standard har tillkommit. Dessutom har nya metoder tagits fram för att optimera energihushållningen och öka dagsljustillgången. Med detta känt är det intressant att utforska hur ett ökat bostadsbestånd kan möjliggöras utan på bekostnad av bostadens kvaliteter som dagsljus. Arbetet syftar till att undersöka vad en implementering av innovativa dagsljussystem kan medföra för svenska bostäder. Metod: Rapporten har inkluderat en dokumentanalys av olika innovativa dagsljussystem och fokusgrupp med yrkesverksamma för att utreda gestaltning av bostäder med avseende på dagsljus. Utifrån detta har en fallstudie utförts för att pröva implementering av innovativa dagsljussystem och vilka konsekvenser som medföljer. Resultat: Genom att kunna styra tillförseln av dagsljus kunde bostadens funktioner disponeras annorlunda. Ett innovativt dagsljussystem i form av en ljustunnel kunde föras in i en svensk byggnad och tillföra dagsljus till de mörka utrymmen i bostaden. Detta i sin tur tillåter en ombyggnad av lokaler som förlorat sitt syfte och funktion. Innovativa dagsljussystem är ett alternativ för att öka dagsljustillgången. För att se fördelarna för ett sådant system ur ett utformningsperspektiv krävs det en omvärdering av de nuvarande dagsljuskraven. En omprövning av kraven anses även kunna förebygga bristande kvaliteter i kommande bebyggelse. Konsekvenser: Det finns brister i dagens regelverk för dagsljus som förhindrar nya utformningsalternativ där bostadens kvaliteter tas tillvara. Byggnader som förlorat sin funktion kan med en ny teknik återfå sitt syfte. En moderniserad tolkning och en ny teknik för dagsljus är därmed ett sätt att uppnå hållbar stadsförtätning. Begränsningar: Studien är avgränsad till att endast behandla ett analysobjekt vilket gör arbetet mindre generaliserbart däremot är majoriteten av förutsättningarna för objektet generella i form av regelverk och bostadens kvaliteter. / Purpose: There is a housing shortage taking place in the municipalities and cities of Sweden due to an increased population and urbanization. To manage this, the urban planning has been altered and transformed into densifying the cities. The result of this strategy is dense and tall buildings with insufficient qualities such as daylighting and view out. Studies have shown that daylight is of importance for the human health, in correlation to this the criticism against the old-fashioned daylight regulations have increased and a new set have been introduced. In addition, new methods have been developed to optimize the energy balance and to increase the daylighting. By acknowledging these factors, it is of great importance to study how an increased housing stock can be made without the expense of the daylighting quality of a dwelling. The report aims to study what an implementation of innovative daylighting systems can carry out for dwellings in Sweden. Method: A secondary data analysis was conducted of innovative daylighting systems. This was made in combination with a focus group which involved professional experienced participants to review the design of dwellings in consideration of daylight. Based on the result of the methods mentioned above a case study was conducted to examine the consequences of an innovative daylighting system. Findings: By controlling the daylight supply, the functions of a dwelling could be situated differently. An IDS in the shape of a light-pipe was a suitable solution for a dwelling made accordingly to Swedish standards and provided daylight to the less illuminated areas of the apartment. With this solution a refurbishment of a complex building was made possible. As for the IDS, it is considered as an option for increasing the daylight supplement. To acknowledge further positive outcomes with the system from a design perspective, a reassessment of the current daylight regulations must be done. A re-evaluation of the regulations is considered to prevent the exploitation insufficient dwellings. Implications: The current daylight regulation is not sufficient. This prevents the opportunity to establish new design concepts which considers the quality of the dwelling. With new technology complex and empty buildings can be re-done and acquire a new purpose. A modernized interpretation and a new technology for daylight is thereby an option for achieving a sustainable urban densification. Limitations: The study is limited to only assess one building which decreases its ability to be commonly accepted. However, the majority of the buildings prerequisites are common as they apply to regulations and qualities of a dwelling.

Current designs of high performance buildings utilize hourly building energy simulations of complex, interacting systems. Such simulations need to quantify the benefits of numerous features including: thermal mass, HVAC systems and, in some cases, special features such as active and passive solar systems, photovoltaic systems, and lighting and daylighting systems. Unfortunately, many high performance buildings today do not perform the way they were simulated. One potential reason for this discrepancy is that designers using the simulation programs do not understand the analysis methods that the programs are based on and therefore they may have unreasonable expectations about the system performance or use. The purpose of this study is to trace the origins of a variety of simulation programs and the analysis methods used in the programs to analyze high performance buildings in the United States. Such an analysis is important to better understand the capabilities of the simulation programs so they can be used more accurately to simulate the performance of an intended design. The goal of this study is to help explain the origins of the analysis methods used in whole-building energy simulation, solar system analysis simulation or design, and lighting and daylighting analysis simulation programs. A comprehensive history diagram or genealogy chart, which resolves discrepancies between the diagrams of previous studies, has been provided to support the explanations for the above mentioned simulation programs.

By the need for energy conservation, there is a preoccupation on energy efficiency in buildings, by adapting to the local weather conditions and guaranteed access to sunlight in urban areas. It turns out that the availability of indoor daylighting suffer significant interference from the surrounding obstruction in the urban environment. Therefore, some urban and building parameters are determined by the urban legislation to establish land use limits and hence of visible sky. Given these aspects, this study aimed to analyze the interference of the urban environment in the availability of indoor daylight of multifamily buildings in the north of Maceió coast, from urban parameters established by regulation. In addition, we evaluated the contribution of the master plan and other regulations in fostering the availability of natural light, because it is a new area of the city to be worked and great potential for the use of natural resources. The methodology consisted of a parametric study with the use of simulation in TropLux 6 software to study the influence of the following parameters related to the urban environment: the road width, height obstruction, reflectance of the vertical outer surfaces, front and side distance and height in the building environment. Given our results, it was found that the presence of obstruction for the case study, although in most cases reduce the level of indoor daylighting, was effective in the use of natural lighting to maintain, most of the hours analyzed during the year, the illuminance values in the useful range of 100 lx to 2.000 lx. Finally, there was the importance of including more specifically, the Town Planning Code and Construction of Maceió city, parameters that provide effectively the use of natural light inside the environment, contributing to, so in control of the availability of illuminance within the company and consequently the possibility of reducing the consumption of electricity by means of artificial lighting. / Mediante a necessidade de conservação de energia, surge uma maior preocupação com a eficiência energética nos edifícios, através da sua adaptação às condições climáticas do local e da garantia de acesso à luz solar no meio urbano. Ocorre que a disponibilidade da iluminação natural no interior do ambiente sofre significativa interferência das condições de obstrução do entorno construído, deste modo alguns parâmetros urbanísticos e edilícios que são determinados pela legislação urbana para estabelecer limites de ocupação do solo consequentemente, determinam também a obstrução do céu. Deste modo, este estudo objetivou analisar a interferência do entorno construído na disponibilidade de luz natural no interior de edifícios multifamiliares no litoral norte de Maceió, a partir de parâmetros estabelecidos pela regulamentação urbana. Além disso, avaliou-se a contribuição do Plano Diretor e demais regulamentações no favorecimento da disponibilidade de iluminação natural, pois se trata de uma área nova da cidade a ser trabalhada e de grande potencial para o aproveitamento de recursos naturais. A metodologia adotada consistiu em um estudo paramétrico, com a utilização da simulação no software TropLux 6 para estudar a influência dos seguintes parâmetros, relacionados ao entorno construído: largura da via, altura da edificação obstruidora, refletância das superfícies externas verticais, afastamento frontal e lateral e altura do ambiente na edificação. Frente aos resultados obtidos, constatou-se que a presença da obstrução para o caso em estudo, apesar de reduzir na maioria das vezes o nível de iluminação natural no ambiente interno, se mostrou eficaz para o aproveitamento da iluminação natural por manter, na maior parte das horas analisadas durante o ano, os valores de iluminância no intervalo útil de 100 lx a 2.000 lx. Por fim, verificou-se a importância de contemplar de maneira mais específica, no Código de Urbanismo e Edificações da cidade de Maceió, parâmetros que propiciem de maneira eficaz o aproveitamento da luz natural no interior do ambiente, de modo a contribuir para o controle da disponibilidade da iluminância no ambiente interno e consequentemente a possibilidade de reduzir o consumo de energia elétrica por meio da iluminação artificial.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4149.pdf: 3640236 bytes, checksum: 4aa2aa39a2e563f087a25973327d591c (MD5) Previous issue date: 2012-02-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / This study seeks to verify the influence of windows areas in the electrical energy consumption of dwellings in the city of São Carlos. In order to do this, the index WWR (window to wall ratio) was applied, representing the ratio of window area and the area of external surface (wall). The applied methodology consisted on field campaigns, modeling and computational simulation. First, taking into account a preexistent data basis, the characteristics of the electrical energy consumption for the whole area of the city of São Carlos was verified. Then, specific buildings were selected to be measured in loco. The field data allowed the determination of building parameters (orientation, volume and constructed area, area of façades and window areas), which were directly or indirectly used as data entry for modeling the electrical energy consumption of the dwellings set. The modeling process applied Artificial Neural Networks (ANN), which is a computational technique inspired on the structure of human neurons. Several models were developed and their performance was evaluated by the determination coefficient (R2) and relative errors, shown by the relationship between simulated and real data. The best model was selected to be applied in the simulation of the influence of WWR and electrical energy consumption. The results showed that the WWR index has influence on the residential consumption of the dwellings studied and that NE orientation causes the lowest impact on electrical energy consumption. Furthermore, an ideal range of WWR/volume between 0,06 and 0,07 is related to the lowest energy consumption per constructed area in the city of São Carlos. / Neste trabalho buscou-se verificar a influência da área de janelas no consumo de energia elétrica de residências localizadas na cidade de São Carlos-SP. Para isso, aplicou-se o índice WWR (do inglês window-to-wall ratio), que representa a razão entre a área de janela e a área de superfície externa (parede). A metodologia aplicada envolveu pesquisa de campo, modelagem e simulação computacional. Inicialmente foi feita uma verificação das características do consumo de energia elétrica para toda a área da cidade de São Carlos, a partir de uma base de dados pré-existente. Em função desses dados, foram selecionadas edificações específicas, para as quais foi realizado um levantamento in loco. Os dados de campo permitiram determinar parâmetros construtivos (orientação, volume e área construída, áreas de fachadas e áreas de janelas), os quais foram direta ou indiretamente utilizados como dados de entrada para uma modelagem do consumo de energia elétrica das residências amostradas. A modelagem foi desenvolvida por aplicação de Redes Neurais Artificiais (RNA), uma técnica computacional inspirada na estrutura dos neurônios humanos. Assim, foram desenvolvidos diversos modelos e verificados os seus desempenhos através do coeficiente de determinação (R2) e erros relativos apresentados pela relação entre dados simulados e dados medidos. O modelo de melhor desempenho foi selecionado para simular a influência do WWR no consumo de energia elétrica. Os resultados apontaram que o índice WWR tem influência sobre o consumo das residências amostradas e que há influência da orientação, sendo a orientação Nordeste a menos impactante no consumo de energia elétrica. Além disso, uma faixa de valor de WWR/volume construído entre 0,06 e 0,07 está relacionada à promoção do menor consumo de energia por área construída na cidade de São Carlos.

Made available in DSpace on 2014-12-17T13:57:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JulianaSA_DISSERT.pdf: 4368174 bytes, checksum: 1c4f744379fc80dd647cde4951df73f8 (MD5) Previous issue date: 2012-02-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / This master thesis introduces assessment procedures of daylighting performance in office rooms with shaded opening, recommendations for Natal-RN (Latitude 05,47' S, Longitude 35,11' W). The studies assume the need of window exterior shading in hot and humid climate buildings. The daylighting performance analyses are based on simulated results for three levels of illuminance (300,500 e 1000 lux) between 08h00 e 16h00, in rooms with 2,80 m height, 6 m large and 4 m, 6 m e 8 m depths, with a centered single opening, window wall ratio (20%, 40% e 60%), four orientations (North, East, South and West), and two types of sky (clear and partially cloudy). The sky characteristics were statistically determined based on hourly data from INPE-CRN solar and daylighting weather station. The lighting performance is resulted from dynamic computer simulation of 72 models using Troplux 3.12. The simulation results were assessed using a new parameter to quantify the use of interior daylighting, the useful percentage of daylight (PULN), which corresponds to the time fraction with satisfactory light, in accordance with the illuminance design. The passive zone depths are defined based on the PULN. Despite the failures of illuminance data from the weather station, the analyses ratified the high potential of daylighting for shaded rooms. The most influential variables on the lighting performance are the opening size and the illuminance of design, while the orientation is a little influential / A pesquisa prop?e procedimentos de an?lise do desempenho de ilumina??o natural em salas de escrit?rio com aberturas sombreadas, para caracter?sticas de c?u de Natal/RN (Latitude 05,47' S, Longitude 35,11' W). Os estudos partem da premissa que aberturas em edifica??es localizadas em clima quente e ?mido devem ser sombreadas. As caracter?sticas de c?u se baseiam em tratamento estat?stico dos registros da esta??o climatol?gica e de ilumina??o natural do INPE-CRN, em Natal/RN. As an?lises se baseiam no comportamento luminoso dos modelos entre 08h00 e 16h00, com caracter?sticas de p? direito de 2,8 m, largura de 6,0m e com profundidades de 4,0 m, 6,0 m e 8,0 m, com uma abertura ?nica com tr?s fra??es de tamanho (20%, 40% e 60% de Paf). Foram desenvolvidos dois m?todos de simula??o din?mica no programa Troplux (vers?o 3.12 e vers?o 5.0), sendo o primeiro com dados monitorados de c?u e outro com dados da IES presentes no sistema do programa. S?o considerados, para o primeiro m?todo de simula??o, tr?s n?veis de ilumin?ncias (300, 500 e 1000 lux), quatro orienta??es (Norte, Leste, Sul e Oeste), e duas condi??es de c?us (claro e parcial). Para as simula??es com dados da IES s?o considerados os tr?s n?veis de ilumin?ncias (300,500 e 1000 lux), duas orienta??es (Norte e Sul), e tr?s condi??es de c?us (claro, parcial e encoberto). S?o gerados 72 modelos e 18 modelos respectivamente. Os resultados das simula??es foram analisados por meio de um par?metro de quantifica??o do aproveitamento de luz natural no ambiente constru?do denominado percentual ?til de luz natural (PULN), que corresponde ? fra??o de tempo com luz suficiente para atender uma determinada ilumin?ncia de projeto. A caracteriza??o da profundidade da zona passiva de ilumina??o natural se baseia no PULN para atendimento das ilumin?ncias de projeto. Os resultados entre os dois m?todos de simula??o foram comparados sendo identificado que os dados monitorados de c?u coletados na esta??o solarim?trica apresentam falhas operacionais que limitam a caracteriza??o do tipo de c?u. A proposta gr?fica de determina??o de recomenda??es empregou os dados de simula??o troplux/IES. As vari?veis mais influentes no desempenho luminoso s?o o tamanho da abertura e o n?vel de ilumin?ncia de projeto, enquanto que a orienta??o da abertura pouco influenciou

A pesquisa debruça-se sobre a arquitetura religiosa moderna produzida no Brasil, sua trajetória e seu processo de renovação ao longo do século XX, tendo a luz natural como o protagonista deste espaço e o uso das técnicas de proporcionamento na composição plástica das igrejas como eficazes em mobilizar a percepção humana. O objeto de estudo da presente pesquisa configura-se através da arquitetura religiosa produzida por personagens do Movimento Moderno no Brasil: Oscar Niemeyer, Edgar Guimarães do Valle, Dominikus Böhm, Gottfried Böhm, Adolf Franz Heep, Edgar Oliveira Fonseca, Joaquim Guedes, Hans Broos, Antônio Carlos Farias Pedrosa, Jerônimo Bonilha Esteves, Israel Sancovski e Carlos Alberto Naves. Numa delimitação histórica, restringe-se ao período entre 1940 e 1970, fase de implementação, assimilação e consolidação dos princípios modernos no Brasil. Através do estudo e análise das capelas e igrejas escolhidas, a pesquisa desvenda as formas pelas quais o arquiteto entendeu o conceito luminoso, o problema de medidas e de proporções e como isso se refletiu nas expressões e linguagens que envolvem a arquitetura. Para isso, o trabalho analisa treze obras. Os programas representativos dessa arquitetura a serem estudados serão capelas e igrejas católicas. / The research focuses on modern religious architecture produced in Brazil, its history and its process of renewal throughout the twentieth century and the natural light as the protagonist of this space and the use of proportioning techniques in plastic composition of the churches as effective to mobilize human perception. The study object of this research is configured through religious architecture produced by Modern Movement in Brazil characters: Oscar Niemeyer, Edgar Guimarães Valle, Dominikus Böhm, Gottfried Böhm, Adolf Franz Heep, Edgar Oliveira Fonseca, Joaquim Guedes, Hans Broos, Antonio Carlos Farias Pedrosa, Jeronimo Bonilha Esteves, Israel Sancovski and Carlos Alberto Naves. In a historical definition, is limited to the period between 1940 and 1970, the implementation phase, assimilation and consolidation of modern principles in Brazil. Through the study and analysis of the chosen chapels and churches, the research reveals the ways in which the architect got the bright idea, the problem of measurements and proportions and how it was reflected in the expressions and languages that involve architecture. For this, the paper analyzes thirteen works. Representative programs of this architecture to be studied will be chapels and Catholic churches.

Atualmente, os edifícios selados hermeticamente e com as chamadas \"peles de vidro\" estão presentes em diversos países, e possuem, como consequência, um elevado consumo de energia elétrica para conseguir manter o conforto ambiental dos usuários. Contudo, é possível se beneficiar de uma maior eficiência energética nesses espaços através da combinação de soluções ativas e passivas. Esse estudo tem como objetivo principal avaliar a influência de parâmetros de projetos, tais como o formato da sala, tamanho e orientação das aberturas na fachada, no consumo de energia e no conforto visual em saletas comerciais com ventilação híbrida e integração da iluminação natural com a artificial na cidade de São Paulo. As saletas comerciais analisadas possuem uma área média, diferentes formatos e diferentes aberturas em uma só fachada, representando a solução arquitetônica mais comum encontrada nesse tipo de edifício. Através de análise energética realizada por meio do programa EnergyPlus e da análise lumínica com o programa DIVA-for-Rhino, verificou-se que o formato da sala é essencial para a decisão de um percentual de área de abertura na fachada (PAF) que consuma menos energia. Os resultados mostraram que o uso da ventilação híbrida sempre representou uma economia, atingindo uma redução de até 51% do consumo do ar condicionado para resfriamento e até 26% do consumo de energia total, com os PAF´s de 40, 70 e 100%. Seria interessante considerar elementos de proteção solar que não diminuam a eficácia da ventilação e iluminação naturais nesses ambientes, para se aliar o baixo consumo de energia com menores riscos de ofuscamento. Desta forma, o trabalho auxilia a incorporação destas estrategias para uma maior economia de energia no desenvolvimento do projeto arquitetônico desta tipologia de edifício comercial. / Nowadays, sealed airtight office buildings and so-called \"glass curtain wall\" are present in many countries, and have as a result a high consumption of electric energy to be able to maintain the environmental comfort of the users. However, the combination of passive and active strategies could improve the energy efficiency in these spaces. This study aims to evaluate the design parameters influence, such as rooms shape, the openings size and orientation, in the energy consumption and in the visual comfort in cellular offices with hybrid ventilation system and the integration of daylight and artificial lighting in São Paulo. The analyzed cellular offices have an average area, different shapes and different openings in one facade, representing the more common architectural characteristics found in this type of building in that context. Energy analyses in EnergyPlus and daylight studies using DIVA-for-Rhino were conducted. It was found that the rooms shape is essential for the determination of the window-to-wall-ratio (WWR) for reducing energy consumption. The results showed that the hybrid ventilation use always represented an economy, reaching reduction values up to 51% in the consumption of air conditioning for cooling and up to 26% in cellular offices total consumption, with a WWR of 40, 70 and 100%. It would be interesting to consider sun shading elements that do not reduce the effectiveness of natural ventilation and daylighting in these environments to combine low power consumption with a lower risk of glare. In this way, the work helps the incorporation of these strategies for save energy in the development of the architectural design of this type of commercial building.

Orientadores: Paulo Sergio Scarazzato, Hélio Pedrini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-26T13:49:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_DennisFloresde_D.pdf: 57790978 bytes, checksum: b6823404106d40d260ee7c43d24ecaa9 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O uso de imagens de grande alcance dinâmico (HDR) nos estudos de iluminação vem se tornando um expediente frequente pela capacidade de armazenamento de dados referentes à distribuição de luminâncias em uma cena. Diversos estudos comprovaram, por exemplo, as possibilidades de registro da luz natural por imagens digitais, uma vez que as características das imagens HDR puderam melhorar os resultados. Dentre as diferentes aplicações, o registro da abóbada celeste é um dos que mais pode se beneficiar dessa ferramenta, pois tal procedimento é mais simples do que aqueles realizados a partir de medições feitas por luminancímetros ou escâneres de céu. Além disso, atualmente a identificação dos tipos de céu ainda é feita em sua maioria utilizando métodos subjetivos. Isto se deve ao fato de não existir uma metodologia para comparar imagens HDR com modelos matemáticos, apenas métodos unidimensionais que focalizam um ou outro aspecto. Esta pesquisa teve por objetivo desenvolver um método multidimensional de identificação, classificação e extração de dados de iluminação natural a partir de imagens HDR da abóbada celeste. As imagens das câmeras foram calibradas segundo métodos disponíveis para estabelecer a confiabilidade da análise e interpretação dos dados, e foram obtidas em localidade com o mínimo de obstrução à visão da abóbada celeste. O método multidimensional de análise foi desenvolvido juntamente a uma rotina em MATLAB, que serviu ao propósito de verificar sua viabilidade e a precisão. Os dados extraídos foram testados na plataforma Flash, usando a linguagem ActionScript 3, para brevemente demonstrar as possibilidades de uso. Este método utiliza um sistema de classificação baseado na relevância das características identificadas na imagem, como a cobertura de nuvens e a distribuição de luminâncias, para escolher o tipo de céu da norma ISO 15469:2004 (e) / CIE S 011/E:2003 mais apropriado. Os resultados apontam para a viabilidade desse método em escolher o tipo de céu mais relevante de acordo com os dados extraídos da imagem HDR. A proposição deste método multidimensional de análise pode contribuir para a criação de um sistema de classificação e de um banco de dados digital úteis para futuros programas de simulação, providenciando dados de entrada obtidos a partir de medições de uma realidade física, facilmente registrada com precisão e confiabilidade a partir de imagens fotográficas / Abstract: Lately, the high dynamic range images (HDR) have experienced a significant growth in their usage in lighting studies, due to their capacity to store data of luminance distribution in a scene. Various studies have attested, for instance, the possibilities of using digital images in the register of daylighting, since the features of HDR images could enhance the results. Among different applications, the record of the light on the sky vault is one that can benefit most from HDR techniques, because this procedure is simpler than those performed by luminance meters or sky scanners measurements. Besides, the identification and classification of sky types are still done mostly by subjective methods. This can be explained by the unavailability of a methodology able to compare HDR images with mathematical models, although there are unidimensional methods that focus on one or another aspect of digital images. This research aimed at the development of a multidimensional method of identification, classification and extraction of daylight data from HDR images of the sky vault. The images registered by the camera were calibrated using available methods to establish the reliability of the analysis and interpretation of data. They were then obtained on a site with minimal obstruction to the vision of the sky vault. The multidimensional analysis method was developed in conjunction with a routine in MATLAB, which served the purpose of verifying its feasibility and accuracy. The extracted data were tested in Flash platform using ActionScript 3 language to briefly demonstrate the usage possibilities. This method relies on a classification system based on the relevance of the features identified in the image, such as cloud covering and luminance distribution, to choose the most appropriate sky type according to ISO 15469:2004 (e) / CIE S 011/E:2003 Standard. The results demonstrate the feasibility of this method in choosing the most relevant sky type according to the data extracted from the HDR image. The proposition of this multidimensional analysis method may contribute to the creation of a classification system and a digital database useful for future simulation software, providing input data from measurements of a physical reality, easily recorded with accuracy and confidence by photographic images / Doutorado / Arquitetura, Tecnologia e Cidade / Doutor em Arquitetura, Tecnologia e Cidade