241 |
Mitigating Urban Heat Island through Integration of Agriculture in the Built Environment in Arid RegionsGaxiola Camacho, Ivan Eladio January 2016 (has links)
Consequences of human activity in natural environments can be observed in urban phenomena. Urban Heat Island is one of those consequences, it is characterized by higher temperature levels in surface-cover and air in urban centers compared with its surrounding rural areas. UHIs are present in cities of arid ecosystems such as Phoenix and Tucson. Existing urban development trends contribute to UHI episodes. Urban Agriculture (UA) is an emerging environmental strategy and, contrary to traditional and industrial agricultural methods, UA systems provide the option of not using soil, its geometrical arrangement lets grow crops disregarding of extensive surface of land to be consumed. UA systems can be implemented as building fabric components. Urban Agriculture provides access to healthier and economic food, it is more energy efficient and promotes a more vegetarian diet which can eventually contribute diminishing health problems such as obesity and toxicity. A response for achieving a decrease in temperature levels in an urban arid region scenario can be established by demonstrating the following premise: "Urban Heat Island effect in arid regions can be mitigated if vegetated surface in the form of agriculture is properly integrated in the built environment". Research procedures were applied at building scale. Results involved physical objective data acquisition. Research methods required the use of software and thermodynamic tools to measure thermal behavior of samples. The impact of vegetated cover in temperature levels and thermal comfort in an outdoor scenario was digitally simulated. The selected research case contributed as a source of data for comparison and baseline benchmarking of thermodynamic circumstances. Employment of green infrastructure in cities can contribute to the improvement of energy efficiency in buildings and developing self-sufficient communities. Urban agriculture comprises implications and side beneficial environmental consequences in arid habitats beyond decreasing temperature levels in cities, such effects are energy conservation, reducing air pollution, diminishing food security concerns, improving soil quality and runoff wastewater as well as cutting down fossil fuel use in transportation of food. In that sense, future research fields include water quality and availability, innovative emerging materials, climate analysis, societal and cultural value, Net zero development and energy efficiency as well as solid waste management.
|
242 |
Occupancy driven supervisory control of indoor environment systems to minimise energy consumption of airport terminal buildingMambo, Abdulhameed D. January 2013 (has links)
A very economical way of reducing the operational energy consumed by large commercial buildings such as an airport terminal is the automatic control of its active energy systems. Such control can adjust the indoor environment systems setpoints to satisfy comfort during occupancy or when unoccupied, initiate energy conservation setpoints and if necessary, shut down part of the building systems. Adjusting energy control setpoints manually in large commercial buildings can be a nightmare for facility managers. Incidentally for such buildings, occupancy based control strategies are not achieved through the use of conventional controllers alone. This research, therefore, investigated the potential of using a high-level control system in airport terminal building. The study presents the evolution of a novel fuzzy rule-based supervisory controller, which intelligently establishes comfort setpoints based on flow of passenger through the airport as well as variable external environmental conditions. The inputs to the supervisory controller include: the time schedule of the arriving and departing passenger planes; the expected number of passengers; zone daylight illuminance levels; and external temperature. The outputs from the supervisory controller are the low-level controllers internal setpoint profile for thermal comfort, visual comfort and indoor air quality. Specifically, this thesis makes contribution to knowledge in the following ways: It utilised artificial intelligence to develop a novel fuzzy rule-based, energy-saving supervisory controller that is able to establish acceptable indoor environmental quality for airport terminals based on occupancy schedules and ambient conditions. It presents a unique methodology of designing a supervisory controller using expert knowledge of an airport s indoor environment systems through MATLAB/Simulink platform with the controller s performance evaluated in both MATLAB and EnergyPlus simulation engine. Using energy conservation strategies (setbacks and switch-offs), the pro-posed supervisory control system was shown to be capable of reducing the energy consumed in the Manchester Airport terminal building by up to 40-50% in winter and by 21-27% in summer. It demonstrates that if a 45 minutes passenger processing time is aimed for instead of the 60 minutes standard time suggested by ICAO, energy consumption is significantly reduced (with less carbon emission) in winter particularly. The potential of the fuzzy rule-based supervisory controller to optimise comfort with minimal energy based on variation in occupancy and external conditions was demonstrated through this research. The systematic approach adopted, including the use of artificial intelligence to design supervisory controllers, can be extended to other large buildings which have variable but predictable occupancy patterns.
|
243 |
Hög puls i kallt klimat : Produktutveckling av jacka för längdskidåkning, med fokus på mönsterkonstruktion för rörelsefrihet och termisk komfort / Physical activity in the cold : Development of a cross-country skiing jacket, focusing on patternmaking for mobility and thermal comfortTullbrink Agestam, Hanna January 2016 (has links)
Uppsatsen beskriver vidareutveckling av en längdskidåkningsjacka till en värmande, mer multi- funktionell jacka med avslappnad passform, i samarbete med ett svenskt konfektionsföretag specialiserat på längdskidåkning. I uppdraget ingick att undersöka hur användningsområdet kan breddas utan att jackans funktion vid längdskidåkning försämras. En kravspecifikation utformades med hänsyn till synpunkter från utövare och återförsäljare samt produktionsmässiga förutsättningar. Arbetsprocessen dokumenterades och förankrades i vetenskaplig litteratur och resultatet validerades genom framtagning av en herrjacka som möter de framtagna kriterierna. Ett funktionellt plagg måste framför allt ha riktigt bra passform och komfort; specialiserade finesser kan bli störningsmoment för den som inte behöver dem. Funktionskläder för sport, träning och friluftsliv måste ofta uppfylla höga och motsägelsefulla krav; det kan krävas extrem rörelsefrihet, hög slitstyrka men låg vikt, väderskydd men effektiv ventilation under intensiv ansträngning. Högpulsaktivitet i vinterklimat ställer särskilda krav på klädsystemets temperaturreglerings- förmåga och rörelsefrihet; båda är avgörande för såväl komfort som prestation. Litteratur- översikten behandlar därför termisk och ergonomisk komfort, mönsterkonstruktion för rörlighet, passformsutvärdering, och beräkning av viddtillägg. Jag diskuterar även behoven av konstruktionsunderlag applicerbara på funktionsplagg, systematisering av passforms- utvärdering, och preciserad terminologi. Idag krävs ofta många prototyper för att uppnå god passform, komfort och funktionalitet; denna tidskrävande och kostsamma process bör kunna effektiviseras genom dokumentation och metodstandardisering. / This bachelor’s thesis describes the development of a cross-country skiing jacket for a Swedish niche brand. The assignment required investigation of possibilities to diversify the garment’s usage range while maintaining functionality for the original target group. The concept is a warm, multifunctional men’s jacket in a relaxed fit, complementing the present collection. Market research and literature studies were used to clarify user needs, retailer requests and production constraints. Functional requirements for sportswear are tough and often contradictory: high durability at low weight, weatherproof yet breathable. It is essential, both for comfort and performance, that clothing systems for high intensity activities in cold climate have outstanding thermoregulatory properties and mobility; literature on thermal and ergonomic comfort, patternmaking for mobility, fit evaluation and garment ease is reviewed. The results were validated through the production of a sample garment, while striving to document the process methodically. Numerous samples are usually required to achieve good fit, comfort and functionality; this process tends to be especially time-consuming and costly for quality functional clothing. Benefits of consistent documentation and standardized methods are discussed, as well as the lack of precise terminology and of patternmaking texts applicable to functional garments, systematization of fitting, and fit evaluation.
|
244 |
Conforto térmico no Colégio de Aplicação Pedagógica da Universidade Estadual de Maringá: proposta para melhoria do desempenho térmico de um antigo CAIC / Thermal Comfort in the Pedagogical College of the State University of Maringá: proposal for improving the thermal performance of an old CAICGoulart, Mariana Fortes 07 April 2014 (has links)
O Colégio de Aplicação Pedagógica da Universidade Estadual de Maringá (CAP/UEM) fazia parte de um projeto de âmbito nacional criado na década de 1990, os Centros de Atenção Integral à Criança e ao Adolescente - CAIC´s. O projeto inicial é de autoria do arquiteto João Filgueiras Lima, Lelé, reconhecido pela preocupação com o conforto ambiental dos usuários em suas obras. Em geral, sabe-se que os alunos têm uma melhor qualidade no aprendizado quando os espaços estão bem ventilados, iluminados e silenciosos. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo avaliar o conforto térmico no edifício do CAP/UEM verificando o desempenho das estratégias passivas para proporcionar conforto térmico, a sensação térmica dos usuários e aferindo o desempenho de uma estratégia, sugerida pelo arquiteto Lelé em entrevista a autora, para melhoria do comportamento térmico da cobertura. A metodologia proposta consiste, inicialmente, em um levantamento de dados que se destaca pela entrevista com o arquiteto. Após, foi feita uma análise projetual para a identificação e caracterização das soluções passivas de conforto e a verificação do funcionamento destas no âmbito de projeto. Para verificar a eficiência destas estratégias foi aplicado o método dos Votos Médios Preditos (PMV), que envolve medições das variáveis ambientais concomitantemente com aplicação de questionários aos alunos no período de verão. Além disso, ainda foi avaliado o desempenho térmico da cobertura, através de medições de temperaturas superficiais internas e externas comparadas entre três salas de aula: uma inalterada, outra lavada e a terceira, lavada e pintada de branco, sugestão do arquiteto Lelé para melhorar o desempenho térmico do edifício. Os resultados indicaram que a cobertura do prédio ocasiona grande ganho térmico e insatisfação dos usuários praticamente o tempo todo, prejudicando as condições de conforto no interior do edifício. Esse alto grau de desconforto pode ser explicado pela falta de manutenção e a pouca inércia térmica do sistema, principalmente da cobertura. A pintura do telhado de branco se mostrou eficiente para diminuir o calor que entra pela cobertura, ressaltando a importância da temperatura radiante para promoção das condições de conforto térmico nas salas de aula. / The Pedagogical College of the State University of Maringá (CAP/UEM) was part of a nationwide project created in the 1990s, the Centres for the Integral Care to Children and Adolescents - CAIC\'s. The initial design was concived by the architect João Filgueiras Lima (a.k.a. Lelé), acknowledged for his concern for the environmental comfort of users in his work. In general, it is known that the students have a better quality of learning when the spaces are well chilled, lighted and quiet. Therefore, this study aims to evaluate the thermal comfort in the building of the CAP/UEM checking the performance of passive strategies of thermal comfort, thermal sensation of users and verifying the performance of a strategy, suggested by the architect Lelé in an interview for the author, to improve the thermal performance of the roof. The proposed methodology consists, initially, in a collection of the datas that stands out from the interview with the architect. Afterwards, it was made an analysis projectual in order to identify passive solutions to obtain thermal comfort, at the same time, to verify the work system of this project. To check the efficiency of these strategies it was apllied the Predicted Mean Vote Method (PMV), that envolve measurements of environmental variables concurrently with questionnaires applied to students during the summer time. Futher there, it was analized the thermal performance of the roof, throught out indoor and outdoor superficial temperature measurements, compared between three classrooms: one untouchable, another washed and the third one washed and white painted, suggested by the architect Lelé to improve thermal comfort of the building. The results indicate that the roof of the building causes huge thermal gain and unsatisfaction of the users all the time, damaging the comfort conditions within the building. This high level of uncomfortable can be explained by the lack of maintenance and the low thermal inertia of the system, especially the roof. The white paint of the roof has shown efficient to reduce the heating coming throughout the roof, highlighting the importance of radiant temperature for promotion of thermal comfort conditions in classrooms.
|
245 |
Resiliência das edificações às mudanças climáticas na região metropolitana de São Paulo. Estudo de caso: desempenho térmico de edifícios residenciais para idosos / Resilience of buildings to climate change in the metropolitan region of São Paulo. Case study: thermal performance of residential buildings for seniorsAlves, Carolina Abrahão 20 January 2015 (has links)
O objeto desta pesquisa é o desempenho térmico de edifícios residenciais na cidade de São Paulo, tendo em vista as mudanças climáticas previstas e a maior vulnerabilidade da população idosa. O objetivo é a avaliação de desempenho térmico e de conforto ambiental de edifícios residenciais no cenário RCP 8.5 do Quinto Relatório do IPCC - IPCC AR5 e durante a onda de calor ocorrida em janeiro e fevereiro de 2014. Este trabalho se utiliza de estudos de casos reais e de simulações computacionais. O método é indutivo, por meio de levantamentos de campo, e dedutivo, por meio de comparações entre os resultados das medições e das simulações computacionais; o trabalho apresenta, ao final, estudos preditivos do comportamento térmico e do conforto ambiental dos usuários nos edifícios estudados. Para tanto, foram levantadas e monitoradas seis residências de idosos voluntários, além de uma residência de controle, e foram realizadas simulações com o modelo EDSL/Bentley TAS (Thermal Analysis Software). Para a simulação computacional foram utilizados dados climáticos simulados e medidos. Os dados climáticos simulados foram tratados a partir de dados cedidos pelo Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas/IAG-USP representando os períodos presente (1975 a 2005), futuro próximo (2015 a 2044), futuro intermediário (2045 a 2074) e futuro distante (2076 a 2096). Os dados medidos foram os registrados pela estação meteorológica do IAG-USP, localizada na zona sul de São Paulo, para três períodos distintos: o ano de 2013, quando foram monitoradas as residências, o ano de 1972, selecionado como representativo do período de construção das residências estudadas, e também o ano de 2014, para fins de estudo dos efeitos da onda de calor ocorrida em janeiro e fevereiro desse mesmo ano. Os resultados foram analisados comparativamente entre os diferentes cenários climáticos e também entre as unidades habitacionais estudadas, adotando-se os índices de conforto adaptativo De Dear et al. (1997) / ASHRAE 55 (2013) e Humphreys et al. (2010), considerados os mais adequados para a avaliação térmica da operação em modo passivo no clima local, dentre os índices já existentes. As análises revelaram que, com a progressão dos cenários climáticos futuros, há tendência de alteração na condição de conforto dos usuários com aumento da sensação de calor e redução da sensação de frio, expressos aqui em número de horas e de graus-hora de desconforto. Além disso, sob a ocorrência de ondas de calor, o aumento abrupto e persistente da temperatura do ar tende a tornar as condições de desconforto térmico ainda mais acentuadas. Dentre todos os cenários estudados, e aplicando-se os dois modelos de conforto, foi encontrado um valor médio de aumento da condição de calor de 271%, variando de 83% a 694%, e uma redução média da condição de frio de 51%, variando de 24% a 70%. Os resultados mostram que a conjugação desses dois fenômenos, mudança climática e onda de calor, pode provocar um efeito potencializador para o desconforto térmico por calor, tornando as condições inóspitas para o conforto humano, além de implicar em maior consumo de energia para climatização artificial. / The subject of this research is the residential buildings performance in the city of São Paulo, taking into account the climate changes predicted for the next decades and the greater vulnerability of the elderly related to the environmental conditions. The aim is the evaluation of thermal performance and comfort in residential buildings under the RCP 8.5 scenario from the IPCC Fifth Assessment Report - IPCC AR5, as well as under the heat wave occurred in January and February 2014. This work is based on real case studies and computer simulations. The method is inductive, by field surveys, and deductive, though the comparison between measurements and computer simulation; finally, predictive studies of thermal performance and comfort are presented. For this purpose, six elderly dwellings, besides a control one, were surveyed and monitored, and computer simulations were carried out using EDLS/Bentley TAS (Thermal Analysis Software). For the computer simulations, simulated and measured climate data were employed. The simulated data were treated starting from data provided by the Institute of Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences/IAG-USP representing the periods present (1975 to2005), near future (2015 to 2044), intermediate future (2045 to 2074 and far future (2076 to 2096). Measured data were recorded by the IAG-USP meteorological station, located in southern São Paulo, for three different periods: 2013, when the residences were monitored; 1972, selected as representative of the buildings\' construction period, and also 2014, to study the January and February heat wave effects. Results were analyzed comparing comfort conditions in the different climate scenarios and also among the case studies, following the adaptive comfort indices De Dear et al. (1997) / ASHRAE 55 (2013) and Humphreys et al. (2010), which were considered the two most appropriate ones, among the existing indexes, for the passive mode operation in the local climate. Analysis revealed a tendency of change in comfort conditions throughout the progression of future climate scenarios, showing an increase in heat sensation and a decrease in cold sensation, which were expressed in number of hours and degree-hours of discomfort. Furthermore, in the occurrence of heat waves, the unexpected and persistent increase in air temperature tends to make thermal discomfort even more pronounced. Among all the studied scenarios, and applying both comfort models, in average, discomfort by heat increased 271%, ranging from 83% to 694%, and discomfort by cold decreased 51%, ranging from 24% to 70%. The results show that the combination of both phenomena, climate change and heat wave, may lead to a potential effect of heat discomfort, making thermal conditions inhospitable for human comfort, besides implying a higher energy consumption for air conditioning.
|
246 |
Painéis de vedação de concreto moldados in loco: avaliação de desempenho térmico e desenvolvimento de concretos / Cast-in-place monolithic panels of concrete: evaluation of thermal performance and development of concreteSacht, Helenice Maria 28 August 2008 (has links)
A carência habitacional é atualmente um dos maiores desafios urbanos para as políticas públicas das cidades brasileiras e deve impulsionar a busca de soluções tecnológicas para o desenvolvimento de habitações com baixo custo e desempenho satisfatório. Nesse contexto se insere o sistema construtivo de painéis monolíticos de concreto moldados in loco. Nesta pesquisa apresenta-se uma proposta de desenvolvimento de concretos destinados ao sistema construtivo de painéis monolíticos moldados in loco, tendo como referencial, além dos requisitos técnicos de trabalhabilidade, resistência mecânica e durabilidade, a influência dos painéis no desempenho térmico das habitações. Com isso, o desenvolvimento dos concretos assim como a definição de espessura do painel de vedação foi realizado, considerando as particularidades das oito diferentes zonas bioclimáticas brasileiras e as tipologias construtivas adotadas pela Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano (CDHU) e Caixa Econômica Federal (CEF). Por meio de simulações computacionais do desempenho térmico de edificações térreas (com laje plana, com laje inclinada e sem laje) e multipavimentos (cobertura e segundo pavimento), avaliaram-se as espessuras dos painéis (8, 10 e 12 cm) e as massas específicas dos concretos (1600, 1800, 2000, 2200 e 2400 kg/m³) adequadas em relação às características climáticas das localidades analisadas, utilizando como parâmetro a norma NBR 15575 Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos - Desempenho, da Associação Brasileira de Normas Técnicas. A partir da avaliação do desempenho térmico das tipologias selecionadas, dentre os concretos e as espessuras de painéis analisadas, observou-se que as tipologias com painéis de concreto com massa específica de 2400 kg/m³ e com espessura de 12 cm foram as que apresentaram os melhores resultados para as oito regiões bioclimáticas analisadas. / Nowadays, the lack of housing has been one of the biggest urban challenges to the Brazilian public policies and should impel the search for technological solutions by the development of housings with low-cost and satisfactory performance. In this context is the constructive system of cast-in-place monolithic panels of concrete. This dissertation presents a proposal for the development of concretes destined to the system having the technical requirements of workability, mechanical resistance and durability, and the influence of the panels peculiarities on the thermal performance of the housings as reference. Herewith, the development of concretes as well as the panels thicknesses definition has been realized, considering the particularities of the eight different Brazilian climate zones, and the constructive typologies used by the Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano do Estado de São Paulo (CDHU) and Caixa Econômica Federal (CEF). By means of computational simulations of thermal performance of one-storey (with plane and inclined slabs, and without slab) and multi-storey (last and second floors) constructive typologies, the suitable panels thicknesses (8, 10 and 12 cm) and concretes densities (1600, 1800, 2000, 2200 and 2400 kg/m³) in relation to the climatic characteristics of the analyzed places were determined, having the standard NBR 15575 Residential buildings up to five storied Performace of the Associação Brasileira de Normas Técnicas as parameter. Starting from the evaluation of the thermal performance of the selected typologies, among concretes and panels thickness analyzed, the use of concretes panels with densities of 2400 kg/m³ and thicknesses of 12 cm has been presented better results for the eight Brazilian climate zones.
|
247 |
Desempenho térmico de habitações do PMCMV em paredes de concreto : estudo de caso em São Carlos-SP e diretrizes de projeto para a Zona Bioclimática 4 / Thermal sensation in low-income brazilian houses built in concrete wallsAlvares, Simone Mesquita 13 June 2018 (has links)
O atual programa de contenção do déficit habitacional brasileiro, Minha Casa Minha Vida, criado em 2009, apesar de numericamente significativo, apresenta uma série de complicações e inadequações. Um importante exemplo é a inadequação das construções à Zona Bioclimática na qual o projeto é construído. Diante desse fato, o conforto térmico do usuário deixa a desejar pois os ambientes são desconfortáveis e nada sustentáveis do ponto de vista ambiental. Neste contexto, o trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho térmico de habitações de interesse social do PMCMV na Zona Bioclimática 4 construídas com paredes de concreto armado moldadas no local, técnica de rápida execução que vem sendo utilizada em larga escala no país; complementarmente, foi analisada a percepção do usuário frente às condições de conforto térmico em um desses residenciais. A avaliação do desempenho térmico das habitações foi feita com base nos regulamentos nacionais NBR 15220 e NBR 15575 em seus procedimentos simplificados; para avaliar a ventilação, via método de visualização de escoamento (mesa dágua) e a insolação, via simulação computacional de horas de sombreamento com auxílio de cartas solares; para a avaliação da percepção do usuário frente ao conforto térmico, foram feitas pesquisas de campo em um dos empreendimentos de habitações sociais na zona em estudo tendo como base os questionários ASHRAE 55 juntamente com coleta de dados climáticos de temperatura e umidade relativa e com levantamento de modificações projetuais. A partir dos dados coletados, pôde-se confirmar objetivamente a inadequação aos limites mínimos estabelecidos pelas normas de desempenho térmico nos parâmetros de vedação vertical e cobertura. Em entrevista com os moradores, as casas foram consideradas desconfortáveis termicamente no inverno e verão. A partir do diagnóstico das alterações nos projetos, nota-se que a maior parte das casas sofrem alterações para maior adequação à vida dos moradores, essas que se tornam responsáveis pelo desconforto térmico. Fica evidente a necessidade do aumento da inércia térmica do sistema construtivo, para futuras casas construídas com o referido sistema além da necessidade de um plano de expansão da moradia que oriente o morador a fazer modificações que não prejudiquem o desempenho térmico do edifício e o conforto térmico dos habitantes. / The current Brazilian low-income housing program, named Minha Casa Minha Vida, was created in 2009 by the Brazilian government and despite being numerically significant, it has many significant issues that affect its quality. One important example is the used construction methods that do not take into account the climate or the bioclimatic zones where the houses are located resulting in energy efficiency, environmental and thermal confirm issues. This work is developed in this context and aims to evaluate the objective and subjective thermal performance of the houses built in the Zone 4 with reinforced concrete walls molded in place, which is a widespread construction technique within the studied program. Thermal performance of the dwellings was analyzed in the light of the Brazilian regulation norm NBR15220 and NBR 15575. Surveys based on ASHRAE 55 norm were conducted to evaluate the user\'s thermal comfort perception and in situ measurements were taken at the studied bioclimatic zone. From the data collected, we conclude that the houses do not meet the norm limits and that they are also subjectively uncomfortable, during summer and winter. As means to increase comfort, we note that all houses dwellers modified their houses making it clear that future houses should have more thermal inertia and that, as the program expands, dwellers should be instructed to not make construction changes that might affect their thermal comfort.
|
248 |
Cidade, vento, energia: limites de aplicação da ventilação natural para o conforto térmico face à densificação urbana em clima tropical úmido / City, wind, energy: limits for applying natural ventilation for thermal comfort in its relation to urban densification in the hot-humid tropical climateLeite, Renan Cid Varela 17 April 2015 (has links)
O objeto desta pesquisa é a alteração das condições de ventilação natural e de incidência solar provocadas pelo meio urbano. Objetiva-se comprovar a hipótese de que o maior adensamento urbano através da verticalização é compatível com o conforto térmico em edifícios residenciais multifamiliares em altura utilizando apenas a ventilação natural durante 80% das horas do ano. Obstáculos no entorno modificam o comportamento do vento, reduzindo ou incrementando o campo de pressões sobre as fachadas. Por outro lado, edifícios altos situados nas proximidades podem reduzir parcelas significativas da radiação solar sobre planos verticais. O estudo tem como foco o clima quente e úmido de Fortaleza (3° S) e analisa quatro diferentes configurações representativas da morfologia urbana presentes nesta cidade. A investigação vale-se de simulações computacionais em diferentes etapas e escalas de abordagem numa metodologia sequencial e complementar na qual cada fase fornece dados necessários ao estágio seguinte. Partiu-se da avaliação da ventilação urbana através de CFD para as duas direções de vento predominantes, que forneceram dados de Cp sobre as aberturas do edifício adotado. Em seguida, simulou-se o comportamento dos fluxos internos, determinando as taxas de renovação do ar e o campo de velocidades no interior do apartamento. O desempenho térmico anual de três ambientes de permanência prolongada foi calculado e os resultados analisados com base no total de horas dentro da zona de conforto utilizando o modelo adaptativo da ASHRAE (2004). A sensação de resfriamento a partir do movimento do ar foi considerada para a extensão dos limites da zona de conforto. A hipótese mostrou-se válida, uma vez que formas urbanas mais verticalizadas como os cenários 2 e 3 obstruíram parcelas significativas da radiação solar em pavimentos mais baixos comparados a conjuntos urbanos formados por edificações mais baixas. Mesmo diante de vazões de ar cerca de 40% mais baixas em alguns casos com vento sudeste, o cenário 2 apresentou maior quantidade de horas em conforto. O mesmo ocorreu com o cenário 3, cujos valores de vazões de ar com vento leste foram discretamente superiores àqueles obtidos nos cenários 1 e 4, porém alcançando maiores períodos em conforto térmico nos pavimentos mais baixos, reforçando a atuação conjunta da obstrução à radiação solar e a manutenção de condições para ventilar naturalmente as fachadas de edifícios. Ao considerar o efeito de resfriamento provocado pelo movimento do ar, foi possível atingir a condição de conforto térmico em 85% dos casos. Ainda, as baixas correlaçõesentre a vazão de ar e a taxa de ocupação do solo em cada cenário ou a altura média das edificações reforçam a premissa de que a variabilidade do vento e o dinamismo da forma urbana impedem a determinação imediata de quais configurações espaciais reduzirão ou potencializarão as condições de ventilação natural, indicando, também, a possibilidade de compatibilizar maiores níveis de densidade urbana e condições ambientais satisfatórias em edifícios. / The object of this research is the changes in natural ventilation conditions and sunlight caused by the urban environment. The aim is to prove the hypothesis that higher urban density levels thru vertical buildings is compatible with thermal comfort in naturally ventilated residential buildings during 80% of total year´s hours. Surrounding obstacles modify wind patterns, reducing or increasing the pressure field over façades. On the other hand, tall buildings located nearby might reduce significant solar radiation portions over vertical planes. This study focus the hot-humid climate of Fortaleza, Ceará, Brazil (3° S) and analyses four different representative urban forms within this city. The investigation uses computational simulations in different stages and approaching scales in a sequential and complementary methodology in which each phase supplies the necessary data to the next level. Starting point was to evaluate the urban ventilation using a CFD tool according to two dominant wind directions, which provided Cp data over buildings openings. Then, internal flows were simulated in order to determine air changes rates and velocity field in the apartment. Annual thermodynamic performance in threelong permanence rooms was calculated and the results were evaluated using ASHRAE (2004) adaptive model. Cooling effect due to air movement was considered to extend the limits of thermal comfort zone. The hypothesis proved to be valid since more vertical urban forms such as scenarios 2 and 3 obstructed significant solar radiation portions over lower floors compared to urban settlements with lower buildings. Even with airflow rates about 40% lower in some cases with southeast wind, scenario 2 had more hours within the comfort zone. The same occurred with scenario 3, in which airflow rates for east wind were slightly higher than that obtained in scenarios 1 and 4, but achieving greater comfort periods in lower floors, reinforcing the combined effect of obstructing solar radiation and maintaining the conditions to naturally ventilate building´s façades. Considering the cooling effect due to air movement made possible to achieve thermal comfort situations in 85% of the cases. Yet, lower correlations between airflow rates and land use in each scenario or average height of buildings reinforce the premise that wind variability and the dynamism of the urban form prevent the immediate determination of which spatial configuration may reduce or enhance natural ventilation conditions, also indicating that high-density urban levels are compatible with satisfactory environmental conditions within buildings.
|
249 |
Projeto Com-test: estudo de características dos tecidos relacionadas com o conforto térmico de vestimentas destinadas à proteção de riscos de origem térmica / Com-test Project: study of fabric features related to thermal comfort of clothes designed to protect from termal hazardsValentin, Cristina Salete 17 November 2015 (has links)
Em função de uma forte e crescente demanda do mercado consumidor de vestuário de proteção por maior conforto, considerando entre outros aspectos o fato que o conforto interfere no uso e proteção, aliado ao fato do Brasil ter clima predominantemente quente e úmido, e a inexistência de trabalhos e estudos referentes ao tema na área, este trabalho objetivou realizar um estudo das características relacionadas ao conforto, dos têxteis, (tecidos), utilizados nas vestimentas destinadas à proteção frente a riscos de origem térmica (calor e fogo) no mercado brasileiro. Após a seleção de onze produtos como objeto de estudo da pesquisa, realizou-se ensaios de transporte de umidade em tecidos, resistência ao vapor de água, ensaios de conforto físico e ergonômico (ensaio de massa laminar e Kawabata Evalution System (KES), e o Termo Labo II para avaliação da condutividade térmica e propriedades de retenção de calor / Consumers, while seeking for more comfort, have a strong and growing demand for protective clothing. Considering that comfort interferes on the use and protection, and also taking into account that Brazilian weather is predominantly hot and humid and there are no papers or studies about this subject, this work aimed to study the features related to the comfort of fabrics that are used to make clothes designed to protect from thermal hazards (heat and fire) in Brazilian market. After selecting eleven products as objects of the research, we performed tests of humidity transportation on fabrics, water vapor resistance, physical and ergonomic comfort (laminar mass test and Kawabata Evaluation System (KES) and Labo II Term for evaluation of thermal conductivity and heat retention properties
|
250 |
Avaliação do conforto térmico e do nível de CO2 em edifícios de escritório com climatização artificial na cidade de São Paulo. / Thermal comfort and CO2 level evaluation in air-conditioned office biuldings in São Paulo.Suzuki, Eliane Hayashi 18 October 2010 (has links)
O conforto térmico e a qualidade do ar interior são fatores importantes a serem considerados tanto na fase de projeto quanto na operação dos edifícios. Este trabalho tem como objetivo avaliar as condições do ambiente térmico durante operação do sistema de condicionamento de ar por meio de medições em campo no período de verão. A pesquisa foi realizada em nove edifícios corporativos com climatização artificial na cidade de São Paulo, que foram selecionados conforme critérios pré-estabelecidos de sistema central com distribuição de ar por dutos. A estratégia de medição e o dimensionamento estatístico do número de amostras por edifício foram determinados de acordo com os resultados das primeiras medições. Coletaram-se os dados dos parâmetros ambientais com instrumentação correspondente em três pavimentos aleatórios de cada edifício. Posteriormente, compararam-se os dados com os níveis estipulados por normas técnicas nacionais e internacionais de conforto térmico e qualidade do ar interior, a fim de verificar a eficiência dos sistemas de distribuição de ar dos edifícios pesquisados no que diz respeito à remoção de poluentes, baseado na medição da concentração de dióxido de carbono, e ao provimento do conforto através da análise de variáveis como temperatura, umidade relativa e velocidade do ar. Os resultados mostraram que a maior parte da amostra se enquadrou nas categorias de ambientes térmicos estabelecidos pelas normas e que existe um potencial de conservação de energia nos edifícios de escritório em São Paulo. / Thermal comfort and indoor air quality are important factors to be considered during building design and operation. This study aims to evaluate thermal environment conditions during air conditioning system operation through field measurements in summer. The survey was conducted in nine office buildings with mechanical cooling in São Paulo. Measurement strategy and statistical determination of the number of samples per building were determined in accordance to the results of initial measurements. Environmental parameters data was collected with corresponding instrumentation in buildings and then compared with the levels required by national and international standards for thermal comfort and indoor air quality in order to verify air distribution efficiency in regard of pollutants removal, based on carbon dioxide concentration, and the provision of comfort through the analysis of variables such as temperature, relative humidity and air velocity. The results showed that most of the sample fitted into the categories of thermal environment established by the standards and that there is potential for saving energy in air-conditioned buildings in Sao Paulo.
|
Page generated in 0.0623 seconds