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.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-01-16T14:15:12Z No. of bitstreams: 1 deboracoutodeassis.pdf: 17927369 bytes, checksum: 90ae6fe51982bf87627a6d93e3fe6ef1 (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2017-01-31T10:34:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 deboracoutodeassis.pdf: 17927369 bytes, checksum: 90ae6fe51982bf87627a6d93e3fe6ef1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-31T10:34:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 deboracoutodeassis.pdf: 17927369 bytes, checksum: 90ae6fe51982bf87627a6d93e3fe6ef1 (MD5) Previous issue date: 2016-05-20 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A atual dinâmica de urbanização resulta no avanço de ambientes antropizados sobre o meio natural, que produz um clima essencialmente urbano, o qual se caracteriza por desequilíbrios que podem ser prejudiciais ao conforto humano e até mesmo à saúde. Neste sentido faz-se necessário, portanto, estudos que avaliem as condições térmicas deste ambiente modificado, além da investigação dos responsáveis por estas alterações. Igualmente é salutar o desenvolvimento de métodos capazes não só de mapear, mas de compreender os padrões espaciais geradores destas zonas de conforto diferenciadas. Sendo assim, o objetivo desta pesquisa é identificar padrões e processos relacionados ao uso da terra, aos fatores climáticos e ao crescimento e adensamento urbano, enquanto contribuição para a formação de zonas de conforto, estipuladas pelo Índice de Temperatura Efetiva em função do vento (TEv). Por fim, este trabalho também objetiva fornecer subsídios ao planejamento urbano/ambiental da cidade. A investigação se deu na região central de Juiz de Fora, que engloba 12 regiões urbanas, as quais tiveram tratamento de dados coletados em campo com a instalação de estações meteorológicas em pontos previamente escolhidos, durante o período dos dias 11 a 23 de Agosto de 2015. Quanto aos dados secundários, estes foram trabalhados através de ferramentas de Geoprocessamento. Como resultado constatou-se diferentes zonas de conforto térmico na Região Central, atreladas às distintas condições de adensamento, denotando áreas sombreadas, o que pôde gerar atenuação na temperatura, além do vento, o qual possuiu uma função determinante nas condições de conforto e até mesmo desconforto. / The current dynamics of urbanization results in advance of anthropogenic environments on the natural environment, which produces an essentially urban climate, which is characterized by imbalances that can be harmful to human comfort and even health. Thus, it is necessary, therefore, studies to evaluate the thermal conditions of this changed environment, besides to the investigation of those responsible for these changes. It also is beneficial to develop methods able not only to map, but to understand the generating spatial patterns of these different comfort zones. Thus, the objective of this research is to identify patterns and processes related to the use of land, climatic factors and growth and urban density, as a contribution to the formation of comfort zones, stipulated by Effective Temperature Index in wind function (TEv ). Finally, this work also aims to provide subsidies to the urban / environmental planning of the city. The research took place in the central region of Juiz de Fora, which covers 12 urban areas, which had processing of data collected in the field and secondary data through GIS tools. As a result it was found different areas of thermal comfort in the Central Region, linked to conditions of densification, showing shaded areas, which could generate attenuation in temperature, but the wind, which owned a decisive role in comfortable conditions and even discomfort.

Orientadores: Daniella Jorge de Moura, Danilo Florentino Pereira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-25T02:19:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarvalhoCuri_ThaylaMorandiRidolfide_D.pdf: 8328770 bytes, checksum: eebd78d76f94cf27d5dfc9f66ccc7938 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Na avicultura, com o recente aumento no número de aviários climatizados, projetar e adequar instalações ao clima quente que permitam a manutenção da temperatura, umidade relativa, velocidade do ar, concentração de amônia e dióxido de carbono em limites ideais às exigências das aves, sem aumento dos custos de produção, tem sido um grande desafio. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o sistema de ventilação em quatro diferentes tipologias de aviários para frangos de corte em relação à qualidade do ambiente por meio de técnicas computacionais de simulação, tais como, Computational Fluid Dynamics, geoestatística e redes neurais e posicionamento estratégico de sensores. Para isso, o trabalho foi conduzido em quatro instalações de frangos de corte localizados na região de Campinas com sistema de ventilação artificial e diferentes tipologias. Os sistemas de ventilação avaliados foram: BH - isolamento lateral por cortinas azuis e sistema de ventilação artificial de pressão negativa com exaustores; DH - isolamento lateral por cortinas pretas e sistema de ventilação mecanizada com exaustores e entrada de ar através do painel evaporativo; SW - isolamento lateral por paredes de alvenaria e sistema de ventilação artificial de pressão negativa com exaustores e entrada de ar através do painel evaporativo; e DWH - isolamento lateral por cortinas pretas e sistema de ventilação artificial de pressão negativa com exaustores e entrada de ar através do painel evaporativo (DWH). Foram monitoradas as variáveis climáticas (temperatura, umidade relativa e velocidade do ar) e o ambiente aéreo (concentração de dióxido de carbono e amônia) duas vezes ao dia (9h00min e 14h00min), semanalmente aos 21, 28, 35 e 42 dias de idade das aves, em 52 pontos equidistantes na altura das mesmas, no período de inverno e verão. Os dados foram analisados por meio da análise estatística, geoestatística, redes neurais e CFD no intuito de avaliar, entender e sugerir mudanças para o sistema de ventilação. A partir das análises realizadas no presente trabalho foi possível observar que o período de verão é o mais crítico para criação de aves na fase final de criação. A análise geoestatística mostrou que a presença ou não do painel evaporativo influencia na condição padrão de funcionamento do sistema de ventilação. O painel evaporativo auxilia no resfriamento do ar no centro do aviário, enquanto nas paredes laterais ocorrem temperaturas acima do recomendado pela literatura em instalações com largura menores que 20 m. Aviários com largura maiores que 20 m apresentam regiões com baixa renovação de ar nas laterais e em todo o comprimento. A melhor disposição dos sensores (de temperatura e umidade) no interior do aviário foi três pontos equidistantes. A técnica do CFD permitiu visualizar o encaminhamento do ar de acordo com as diferentes condições de funcionamento dos exaustores em 2D e 3D e, determinar o melhor arranjo para o acionamento de exaustores a fim de evitar a formação de regiões com baixa renovação do ar e zonas de turbulência. As redes neurais artificiais foram capazes de auxiliar a tomada de decisão quanto da vazão de ar dos exaustores necessária para renovação e resfriamento do ar nas instalações de frango de corte / Abstract: With the recent increase in the acclimatized broiler houses in Brazil, the design and adaptation to the hot climate condition allowing the maintenance of the ideal temperature, relative humidity, air velocity, ammonia and carbon dioxide concentration has been a major challenge. The aim of this study was to evaluate the ventilation system in four different broiler houses typology in relation to air quality and thermal environment using computational techniques such as: computational fluid dynamics (CFD), geostatistics and neural networking. The research was carried out in four facilities located in Campinas region. Each facility had a different acclimatization system. The acclimatization system evaluated were: BH ¿ side wall curtains and exhaust fans in negative pressure ventilation system, DH ¿ side wall curtains and exhaust fans in negative pressure ventilation system with evaporative cooling panel, DWH ¿ side wall curtains and exhaust fans in negative pressure ventilation system with evaporative cooling panel and SW ¿ concrete bricks wall and exhaust fans in negative pressure ventilation system with evaporative cooling panel. The following climates were evaluated twice a day 9 AM and 2PM: temperature, relative humidity, air velocity, carbon dioxide and ammonia concentration when the birds were aged 21, 28, 35 and 42 days old. The data were monitored in 52 equidistant points, in the height of the birds, in summer and winter time. Data were evaluated by statistics analysis, geostatistic, neural networking and CFD in order to assess, understand and suggesting changes to the ventilation systems. The results showed that summer time is the more critical for final phase. Geostatistical analysis demonstrated the presence or absence of the evaporative panel influences the pattern of air flow. The ventilation systems with pad cooling chilled the air in the center of the building while the side walls active temperature above the temperature recommended in facilities with less than 20 m wide. However, poultry facilities greater than 20 m wide presents regions with lower air exchange, especially nearby side walls. The best position to locate the temperature and relative humidity sensors was in three equidistant points. The CFD technique allowed to visualize the air flow in 2D and 3D according to the different working conditions for the exhaust fans and, as well as determined the best exhaust fans arrangement to work avoiding low air exchange or turbulence area. The artificial neural networking was able to assist the decision making regards the ideal the air flow from the exhaust fans required to air exchanged and air cooling in the broiler house / Doutorado / Construções Rurais e Ambiencia / Doutora em Engenharia Agrícola

Orientador: Rosana Maria Caram / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T03:21:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roriz_VictorFigueiredo_D.pdf: 10020580 bytes, checksum: b85781c508b837b2a89be30231390421 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Saliências e reentrâncias existentes nas superfícies típicas das edificações, tanto na escala da rugosidade quanto das ondulações (de uma telha, por exemplo), constituem obstáculos que podem diferenciar o comportamento das mesmas em relação aos fluxos por radiação, se comparadas a superfícies perfeitamente lisas e planas. Absortividades e emissividades são propriedades dos materiais, enquanto absortâncias e emitâncias são características das superfícies, sendo influenciadas não apenas pelo material de que são constituídas, mas também por sua geometria. Esta pesquisa objetivou verificar tais influências, por meio de desenvolvimentos teóricos, e por procedimentos experimentais. Foi desenvolvido um modelo teórico de cálculo para o chamado "efeito cavidade", que permite estimar as absortâncias e emitâncias efetivas de uma superfície. As estimativas resultantes foram comparadas às obtidas em procedimentos clássicos para cálculo deste mesmo efeito. Foram realizados ensaios de campo, a céu aberto e sob condições climáticas reais, possibilitando uma análise do fenômeno na presença de outros fluxos de calor e sob a influência das diversas variáveis do clima. Para complementar os dados, experimentos foram realizados sob condições controladas, possibilitando aferir o modelo teórico. A fim de quantificar as implicações dos efeitos acima mencionados, simulações foram feitas no software EnergyPlus, considerando uma edificação de geometria simples, submetida ao clima da cidade de Brasília, com diferentes propriedades radiantes para as telhas. Adotando-se absortâncias e emitâncias efetivas, as simulações revelaram diferenças acima de 2.5oC nas temperaturas internas do ar, em relação às obtidas supondo-se que a cobertura fosse lisa e plana. No caso de uso de condicionadores de ar, esta diferença pode provocar uma variação de até 30% nas estimativas de consumo de energia elétrica. A pesquisa demonstrou que, para as superfícies normalmente encontradas nas edificações, o modelo proposto é adequado e pode contribuir para o aperfeiçoamento dos estudos de comportamento térmico e energético dos edifícios / Abstract: On surfaces perfectly flat and smooth, there are no obstacles to the radiant flow. However, typical surfaces of buildings have bumps and hollows that can significantly change the behaviour of them. The absorptivity and emissivity are properties of materials, while the emittance and absorptance are surface characteristics, being influenced not only by the material they are made, but also by its geometry and surface feature. This research aimed to verify such influences by means of theoretical and experimental procedures. A theoretical model for calculating the so-called "cavity effect" was developed, which allows to estimate the effective absorptance and Emittance of a surface. The resulting estimates were compared with those obtained in classical procedures for calculating the same effect. Field tests were conducted under actual weather conditions, allowing an analysis of the phenomenon in the presence of other heat fluxes and under the influence of different climate variables. To complement the data, experiments were performed under controlled conditions, allowing to test the theoretical model. In order to quantify the implications of the effects mentioned above, simulations were made with the software EnergyPlus considering a simple geometry building, submitted to the climate of the city of Brasilia, with different radiant properties of the roofs Adopting effective absorptances and emittance, simulation results show differences of up to 2.5 ° C in the internal air temperature, compared to those obtained ignoring the influences that the ripples of the tiles have on radiant flows. Considering the use of air conditioners, this could represent up to 30% variation in the energy consumption estimative. Research has shown that for surfaces typically found in buildings, the proposed model is adequate and may contribute to the improvement of thermal and behavioral studies of buildings / Doutorado / Arquitetura e Construção / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Daniella Jorge de Moura, Irenilza de Alencar Nääs / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-20T09:48:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vercellino_RimenadoAmaral_M.pdf: 2050247 bytes, checksum: 0cf15560acbe898d7738ec481f92cb5f (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Com a intensificação da produção na avicultura brasileira, o emprego de aviários com sistema de pressão negativa está cada vez mais frequente, onde o controle do ambiente interno favorece a produtividade dos lotes de frangos de corte. Um ponto que vem chamando a atenção da avicultura industrial é em relação à influência que uma determinada cor de cortina utilizada nos aviários possui sobre as aves, pois não se sabe ao certo qual o impacto causado nas questões relacionadas ao bem-estar destas. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar as diferentes cores dos sistemas de vedação (cortinas), com o intuito de verificar qual luminosidade é a ideal para os sistemas de criação comercial de frangos de corte em relação ao bem-estar, ambiência e produtividade. Foram estudados três aviários localizados na região de Tietê /SP e Cerquilho /SP, sendo T1 aviário de pressão negativa com coloração de cortina preta, T2 aviário de pressão negativa com cortina de coloração azul e T3 aviário de pressão negativa com cortina de coloração amarela. Foram monitorados as condições dos aviários (luminosidade, temperatura de bulbo seco, umidade relativa, velocidade do ar, gases e intensidade dos raios UV), comportamento animal e a incidência de problema locomotor, durante o ciclo total de produção de três lotes, em quatro horários distribuídos pelo período da manhã e tarde. Criou-se também a variável denominada "Conforto TA" para avaliar qual aviário possuiu melhor condição ambiental. Houve diferença significativa para os comportamentos entre os tratamentos e que alguns deles são estimulados pela luz. O tratamento T1 apresentou comportamentos não relacionados à atividade física das aves, enquanto que os tratamentos T2 e T3 apresentaram os comportamentos que tem relação com a movimentação física dos frangos, sendo os comportamentos de agressividade relacionados com a luminosidade. Os resultados sobre a incidência de problemas locomotores mostram que não houve influência da luz e dos raios ultravioletas nessa questão, e sim ao ato das aves terem corrido mais na fase inicial durante o T2, cuja incidência de problemas locomotores foi maior. Em termos de ambiência, o tratamento T2 foi o que mostrou melhores valores da variável "Conforto TA". Conclui-se que o comportamento que um animal expressa é função da combinação entre as variáveis ambientais e sua idade, sendo o tratamento T3 o aviário que permitiu os animais expressarem a maior quantidade de comportamentos / Abstract: With the intensification of poultry production in Brazil, the use of buildings with negative pressure system is increasingly common, where controlling the internal environment conducive to productivity of broilers. One point that has caught the attention of the poultry industry is in relation to the influence that certain color of curtain used in poultry have on birds, it is not know for certain what the impact on issues related to the welfare of these. Considering the above, this research aimed to evaluate the different colors of curtain, in order to determine which light intensity is the ideal for commercial breeding of broilers in issues related to welfare, environment and productivity. Three broiler farms located in region of Tietê / SP and Cerquilho / SP were studied, where treatment T1 used a negative pressure with black curtain; treatment T2 had negative pressure with blue curtain; and treatment T3 had negative pressure with yellow curtain. The environmental conditions of the building was monitored (light intensity, dry bulb temperature, humidity, air velocity, gases and intensity of UV rays), as well as the animal behavior and the incidence of leg problem during the whole cycle of production of three flocks, at four distinct times in the morning and in the afternoon. Also, the variable "Comfort TA" was established to assess which building showed better environmental condition. There was significant difference in behavior between treatments and some of them were related to the light intensity. The behaviors which indicates physical movement was not observed with a high frequency at treatment T1, while treatments T2 and T3 showed best levels of these behaviors, and also, showed more aggressive behaviors indicating they are related to light intensity. There was no relation between the incidence of leg problems with the light intensity and ultraviolet rays. However, the broilers run more at the first two weeks of age in treatment T2, which was the treatment with the most incidences of leg problems. In terms of environment, treatment T2 showed the best values of the variable "Comfort TA" comparing the whole cycle of production, but if it was analyzed by age, had the coldest environment. For conclusion, broilers express their behavior in function of the combination of the environmental variables and their age and the treatment T3 allowed the animals to express the greatest amount of behavior / Mestrado / Construções Rurais e Ambiencia / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Lucila Chebel labaki / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-20T16:03:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abreu_LoydeVieirade_D.pdf: 6116266 bytes, checksum: bd21f7f962440ed06e510e1d55c92ea8 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O sombreamento por arvores pode melhorar o bioclima termico em cidades tropicais como Campinas, SP. As arvores se comportam de maneiras distintas no microclima urbano porem existem poucos estudos sobre a quantificacao dos beneficios trazidos pelas diferentes especies arboreas e sua disposicao no ambiente construido. O objetivo desta pesquisa e quantificar a contribuicao de individuos arboreos e agrupamentos para a melhoria dos microclimas urbanos e do ambiente construido a partir da caracterizacao do bioclima termico local, estudos dos efeitos dos canios urbanos e avaliacao da escala de influencia da vegetacao, bem como diretrizes de projeto urbano e arquitetonico para clima tropical de altitude. Foram analisadas as especies Ipe Amarelo (Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC.) Stand.), Jacaranda mimoso (Jacaranda mimosaefolia D. Don.), Jambolao (Syzygium cumini L.), Mangueira (Mangifera indica L.), Pinheiro (Pinus palustris L.) e Pinheiro (Pinus coulteri L.) - isoladas, Mirindiba Bagre (Lafoensia glyptocarpa L.), Sibipiruna (Caesalpinia pluviosa F.), Espatodea (Spathodea campanulata P.Beauv.), Tipuana (Tipuana tipu F.) - isoladas e agrupadas -, Flamboyant (Delonix indica F.) e tambem, Chuva de Ouro (Senna siamea L.) - agrupadas. Foram utilizados dados meteorologicos - temperatura do ar, umidade relativa, velocidade do vento e radiacao solar - da estacao meteorologica urbana do Instituto Agronomico de Campinas (IAC) no periodo de 2003 a 2010 e dados coletados "in loco" no periodo de 2007 a 2010. Para as analises climaticas para a cidade de Campinas e simulacao da variacao de sombra, aproveitamento do vento e canions urbanos, foram calculados Temperatura Fisiologicamente Equivalente (PET) e Temperatura Media Radiante (Tmrt). Para quantificar a escala de influencia da vegetacao no microclima, analises da atenuacao da Radiacao Solar, Taxa de Cobertura Verde, Indice da Area da Planta (PAI), PET e Tmrt foram realizadas. Concluiu-se que a promocao de sombra e aproveitamento do vento bem como o manejo de arvores para o sombreamento de calcadas e edificios, sao estrategias a serem consideradas no projeto urbano e arquitetonico que visa melhorar o conforto termico das cidades. Observou-se que a especie Sibipiruna (Caesalpinia pluviosa F.) possui o melhor comportamento no microclima devido as caracteristicas relacionadas a especie, tais como Cobertura Verde e PAI e tambem aquelas relacionadas ao ambiente como disposicao no espaco. Um clima confortavel leva ao ambiente interno confortavel particularmente em edificios e, consequentemente, a eficiencia energetica. Proporcionar condicoes adequadas de conforto termico ao ar livre e um passo importante para alcancar a sustentabilidade em espacos urbanos. A consciencia destas questoes e importante para arquitetos, planejadores e urbanistas, nao apenas por orientar as possiveis solucoes, mas tambem para enriquecer as possibilidades de projeto / Abstract: Shade trees can improve the thermal bioclimate in tropical cities such as Campinas, SP. Trees behave in different ways in urban microclimate, but there is a lack of research in terms of benefits brought by different species and disposition in building environment. The aim of this research is quantify the contribution by different species and their disposition to improve urban microclimate and urban environment, based on characterization of thermal bioclimate of Campinas, quantification of the urban climate changes causes by street canyons and evaluation of influence scale of vegetation on microclimate, as well as definition of urban guidelines for urban and architectural planning focused in Tropical climates. Twelve species and clusters were analyzed: Ipe Amarelo (Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC.) Stand.), Jacaranda (Jacaranda mimosaefolia D. Don.), Jambolao (Syzygium cumini L.), Mangueira (Mangifera indica L.), Pinheiro(Pinus palustris L.) and Pinheiro (Pinus coulteri L.) - isolated; Mirindiba bagre (Lafoensia glyptocarpa L.), Sibipiruna (Caesalpinia pluviosa F.) , Espatodea (Spathodea campanulata P.Beauv.), Tipuana (Tipuana tipu F.) - isolated and clusters -, Flamboyant (Delonix indica F.) and Chuva de Ouro (Senna siamea L.) - clusters. The meteorological data: air temperature, relative humidity, wind speed and solar radiation for the period 2003 to 2010 and environmental parameters collected "in loco": solar radiation, air and globe temperatures, relative humidity and wind speed, at different distances from the tree trunk (2.5 m, 10m, 25m, 50m) were required. To describe the background climate of Campinas and simulations climate modifications and street canyons, Physiologically Equivalent Temperature (PET) and Mean Radiant Temperature (Tmrt) was done by using Rayman Pro model. To quantify the scale of vegetation influence on urban microclimate, the indexes as Green Coverage Ratio (GCR), Plant Area Index (PAI) and Solar Radiation Attenuated Index (SRAI) was calculated, as well as PET and Tmrt. The results show not only that solar radiation and wind speed can influence air temperature, but also thermal comfort and heat stress as well. The street orientation east-west can improve the thermal climate, and for the others cases it is recommend urban forestry for shading sidewalk and buildings. The species Sibipiruna (Caesalpinia pluviosa F.) presents the best behavior in both seasons, winter and summer, in terms of thermal comfort due to tree features and disposition. The improvement of outdoor thermal comfort is an important step in order to achieve sustainability of urban spaces and configurations. The results can be valuable for architects, planners and urban designers, not only by indicating possible solutions, but mainly by enriching the design possibilities / Doutorado / Arquitetura, Tecnologia e Cidade / Doutor em Arquitetura, Tecnologia e Cidade

This study examines the potential to conduct building thermal performance simulation (BPS) of unconditioned low-cost housing during the early design stages. By creating a set of regression models (meta-models) based on EnergyPlus simulations, this research aims to promote and simplify BPS in the building envelope design process. The meta-models can be used as tools adapted for three Brazilian cities: Curitiba, São Paulo and Manaus, providing decision support to designers by enabling rapid feedback that links early design decisions to the buildings thermal performance. The low-cost housing unit studied is a detached onestory house with an area of approximately 51m2, which includes two bedrooms, a combined kitchen and living room, and one bathroom. This representative configuration is based on collected data about the most common residence options in some Brazilian cities. This naturally ventilated residence is simulated in the Airflow Network module in EnergyPlus, which utilizes the average wind pressure coefficients provided by the software. The parametric simulations vary the house orientation, U-value, heat capacity and absorptance of external walls and the roof, the heat capacity of internal walls, the window-to-wall ratio, type of window (slider or casement), and the existence of horizontal and/or vertical shading devices with varying dimensions. The models predict the resulting total degree-hours of discomfort in a year due to heat and cold, based on comfort limits defined by the adaptive method for naturally ventilated residences according to ANSI ASHRAE Standard 55. The methodology consists of (a) analyzing a set of Brazilian low-cost housing projects and defining a geometric model that can represent it; (b) determining a list of design parameters relevant to thermal comfort and defining value ranges to be considered; (c) defining the input data for the 10.000 parametric simulations used to create and test the meta-models for each analyzed climate; (d) simulating thermal performance using Energy Plus; (e) using 60% of the simulated cases to develop the regression models; and (f) using the remaining 40% data to validate the meta-models. Except by Heat discomfort regression models for the cities of Curitiba and São Paulo the meta-models show R2 values superior to 0.9 indicating accurate predictions when compared to the discomfort predicted with the output data from EnergyPlus, the original simulation software. Meta-models application tests are performed and the meta-models show great potential to guide designers decisions during the early design. / Esta pesquisa avalia as potencialidades do uso de simulações do desempenho térmico (SDT) nas etapas iniciais de projetos de habitações de interesse social (HIS) não condicionadas artificialmente. Busca-se promover e simplificar o uso de SDT no processo de projeto da envolvente de edificações através da criação de modelos de regressão baseados em simulações robustas através do software EnergyPlus. Os meta-modelos são adaptados ao clima de três cidades brasileiras: Curitiba, São Paulo e Manaus, e permitem uma rápida verificação do desconforto térmico nas edificações podendo ser usados como ferramentas de suporte às decisões de projeto nas etapas iniciais. A HIS considerada corresponde a uma unidade térrea com aproximadamente 51m2, composta por dois quartos, um banheiro e cozinha integrada à sala de jantar. Esta configuração é baseada em um conjunto de projetos representativos coletados em algumas cidades brasileiras (como São Paulo, Curitiba e Manaus). Estas habitações naturalmente ventiladas são simuladas pelo módulo Airflow Network utilizando o coeficiente médio de pressão fornecido pelo EnergyPlus. As simulações consideram a parametrização da orientação da edificação, transmitância térmica (U), capacidade térmica (Ct) e absortância () das paredes externas e cobertura; Ct e U das paredes internas; relação entre área de janela e área da parede; tipo da janela (basculante ou de correr); existência e dimensão de dispositivos verticais e horizontais de sombreamento. Os meta-modelos desenvolvidos fornecem a predição anual dos graus-hora de desconforto por frio e calor, calculados com base nos limites de conforto definidos pelo método adaptativo para residências naturalmente ventiladas (ANSI ASHRAE, 2013). A metodologia aplicada consiste em: (a) análise de um grupo de projetos de HIS brasileiras e definição de um modelo geométrico que os represente; (b) definição dos parâmetros relevantes ao conforto térmico, assim como seus intervalos de variação; (c) definição dos dados de entrada para as 10.000 simulações paramétricas utilizadas na criação e teste de confiabilidade dos meta-modelos para cada clima analisado; (d) simulação do desempenho térmico por meio do software EnergyPlus; (e) utilização de 60% dos casos simulados para o desenvolvimento dos modelos de regressão; e (f) uso dos 40% dos dados restantes para testar a confiabilidade do modelo. Exceto pelos modelos para predição do desconforto por calor para Curitiba e São Paulo, os demais meta-modelos apresentaram valores de R2 superiores a 0.9, indicando boa adequação das predições de desconforto dos modelos gerados ao desconforto calculado com base no resultado das simulações no EnergyPlus. Um teste de aplicação dos meta-modelos foi realizado, demonstrando seu grande potencial para guiar os projetistas nas decisões tomadas durante as etapas inicias de projeto.

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.

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.

Orientador: Lucila Chebel Labaki / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-04T11:09:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_MarielaCristinaAyresde_M.pdf: 6854389 bytes, checksum: b57a8ee9716fad941cfcb623a482fdf3 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: A preocupação com a avaliação de conforto no Brasil, em meados de 1930, procurava nos métodos, propostos e utilizados internacionalmente, condições de adaptá-los às variáveis brasileiras. Tem-se conhecimento do trabalho de dois pesquisadores brasileiros sobre índices de conforto térmico nessa época: Paulo Sá e Benjamim Alves Ribeiro. Estas pesquisas buscam estabelecer uma relação entre a sensação individual de conforto térmico e os índices obtidos pelos vários métodos utilizados na época, principalmente as catatemperaturas e a temperatura efetiva. O resgate e análise da pesquisa de Paulo Sá demonstram não apenas a abordagem científica e a obtenção de temperaturas de conforto térmico para a cidade do Rio de Janeiro, como também as dificuldades metodológicas e científicas existentes. Os valores encontrados pelas pesquisas de Paulo Sá e Benjamin Alves Ribeiro foram utilizados para cálculo do VME, proposto por Fanger, através do uso do software Conforto 2.02. O trabalho também apresenta a metodologia utilizada por Paulo Sá e Benjamim Alves Ribeiro, Fanger e Michael Humphreys em pesquisas realizadas em escolas ou com estudantes. Destes, apenas Fanger trabalhou com câmaras climatizadas. O ambiente escolar tem se mostrado propício a estudos de avaliação de conforto térmico, tanto pela importância do mesmo, como pela atividade desenvolvida, faixa etária e facilidade de implementação da pesquisa. Desse modo, uma descrição e comparação de metodologias relativas ao ambiente escolar são relatados neste trabalho / Abstract: The researches about thermal comfort evaluation in Brazil, in the middle of 1930, were searching for the internationally used and proposed methods, so that the conditions to adapt them to Brazilian environmental parameters could be achieved. The work of two Brazilian researchers who were researching thermal comfort indexes by that time are known: Paulo Sá and Benjamim Alves Ribeiro. In their researches they were working to establish a relationship between the individual thermal sensation and the indexes obtained by the several methods used at that time, mainly the catatemperatures and the effective temperatures. When analyzing the research of Paulo Sá, it can be shown his scientific approach and the obtaining of comfort temperatures for the city of Rio de Janeiro, as well as the existent methodological and scientific difficulties. The values found by those authors were used to the calculation of the PMV, proposed by Ole Fanger, through the use of the software Comfort 2.02. This work also presents the methodology used by Paulo Sá and Benjamim Alves Ribeiro, Fanger and Michael Humphreys in researches accomplished at schools or with students. Fanger worked with students in acclimatized cameras and the others with naturally ventilated environments. Schools are an appropriate environment to studies about thermal comfort evaluation not only due to the importance of the theme, but also for the developed activity, age group and easiness of implementation of the research. A description and comparison of different methods applied to the school environment are presented in this work / Mestrado / Edificações / Mestre em Engenharia Civil