Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 1935586 bytes, checksum: 62cd9bb9cf4c0e520baea83d41493e71 (MD5) Previous issue date: 2005-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work has evaluated the quality of indoor air, from both biological and physicochemical points of view, in the Complexo de Doenças Infectocontagiosas Dr. Clementino Fraga , João Pessoa - Paraíba, using the Square Sampling technique, the air-exposing method by impactation with a linear accelerator, and a series of temperature, air humidity and speed and direction of internal and external winds data, collected in loco, and whose results, once compared with the indicators recommended by the Agência Nacional de Vigilância Sanitária ANVISA (Portuguese for Sanitary Vigilance National Agency), have shown unacceptable levels of air contamination Indoor air quality; Hospital infection; hospital architecture; natural ventilation. / Este trabalho avaliou a qualidade do ar interior, do ponto de vista biológico e físico-químico do edifício hospitalar Complexo de Doenças Infectocontagiosas Dr Clementino Fraga , localizado em João Pessoa Paraíba, utilizando-se da técnica Square Sampling , do método de amostragem de ar por impactação com acelerador linear e com séries de dados de temperatura, umidade do ar, velocidades e direção dos ventos interno e externo à edificação, coletados in loco, cujos resultados, comparados com os indicadores recomendados pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária ANVISA, apresentaram níveis inaceitáveis de contaminação do ar Qualidade do ar interior; Infecção hospitalar; arquitetura hospitalar; ventilação natural.

Neste trabalho avaliou-se o desempenho térmico de um ambiente padrão a partir do uso de parede trombe com diferentes configurações e tipologias de uso, por meio de comparação com um ambiente de mesmas dimensões dotado de janelas convencionais, para oito cidades brasileiras, pois o potencial de utilização desta forma de estratégia passiva ainda é pouco estudado no Brasil. A parede trombe consiste em uma \"estufa\" entre uma parede de alta inércia térmica com aberturas inferiores e superiores e uma superfície envidraçada por onde o ambiente mantém contato com o exterior. Este dispositivo é capaz de absorver energia proveniente da radiação solar aquecendo o ar nesta estufa e este ar aquecido pode ser direcionado para o interior ou exterior da edificação a depender da finalidade. Este ar pode ser usado para aquecer o ambiente ou resfriá-lo por meio da ventilação natural. A análise deste trabalho se deu a partir de uma série de simulações computacionais utilizando o software EnergyPlus, versão 7.0 de modo a quantificar e classificar o desempenho térmico de um ambiente padrão dotado deste componente, sob as diversas configurações construtivas. Tanto para aquecimento quanto para resfriamento dos ambientes. A partir destas simulações, elaborou-se um modelo matemático simplificado capaz de quantificar a temperatura do ar no interior dos ambientes em que sejam utilizadas as paredes trombe de modo a tornar possível a utilização deste dispositivo na composição de edificações na fase de projeto, estimando seu desempenho sem que haja necessidade de novas simulações computacionais. O uso das paredes trombe melhorou o conforto térmico dos usuários em edificações localizadas no Brasil, a depender do clima onde estão inseridas, promovendo ventilação natural e aquecimento solar passivo, mesmo quando comparado com o modelo convencional de aberturas. Por fim foi elaborado um aplicativo para sistema Android em dispositivos móveis, possibilitando aos profissionais de projeto identificar a melhor tipologia para a localidade onde se deseja inserir este sistema e prever seu desempenho, contribuindo para que o potencial deste dispositivo seja investigado nas mais diversas regiões brasileiras. / This research evaluated the thermal performance of a standard environment from the use of Trombe wall with different settings and types of use, by comparison with a setting of the same dimensions equipped with conventional windows for eight Brazilian cities, because the potential the utilization of this passive strategy is still little studied in Brazil. A Trombe wall consists of a \"greenhouse\" between a wall of high thermal inertia lower and upper vents and a glazed area where the environment keeps contact with the outside. This device is capable of absorbing energy from solar radiation heating the air this greenhouse and this heated air can be directed to the interior or exterior of the building depending on the purpose. This air can be used to heat the room or cool it by means of natural ventilation. The analysis of this work was made from a series of computer simulations using EnergyPlus software, version 7.0 in order to quantify and classify the thermal performance of a standard environment with this component, under the various construction settings. Both for heating and for cooling environments. From these simulations, we elaborated a simplified mathematical model able to measure the air temperature within the environments in which they are used Trombe walls in order to make use of this device in the composition of buildings in the design stage as possible, estimating its performance without the need for new computer simulations. The use of Trombe walls improved thermal comfort of users in buildings located in Brazil, depending on the climate where they are located , providing natural ventilation and passive solar heating, even when compared with the conventional model of openings. Finally an app for Android system for mobile devices was developed, enabling professionals to identify the best design type to the location where you want to enter this system and predict its performance, contributing to the potential of this device is investigated in several Brazilian regions.

Uma importante estratégia de projeto para melhorar o desempenho térmico das edificações em climas quentes e úmidos é a adoção conjunta da ventilação natural e de dispositivos de sombreamento. Contudo, quando a ventilação natural é ocasionada pela ação dos ventos nas edificações, as pressões do vento nas envoltórias da edificação são alteradas com a presença de elementos externos próximos que mudam as características do fluxo incidente. Deste modo, o presente trabalho tem como objetivo avaliar os impactos na ventilação natural, e nas temperaturas internas do ar e/ou no conforto térmico de uma habitação térrea em um clima quente e úmido, a partir do uso de diferentes dispositivos de sombreamento externos e muro. Para isso, foram realizadas simulações computacionais no programa EnergyPlus através do módulo AirflowNetwork. Foram realizados ensaios em túnel de vento de Camada Limite Atmosférica (CLA) para a obtenção dos coeficientes de pressão (Cps). Os resultados apontaram impactos específicos a cada elemento estudado, no entanto o fenômeno mais frequente nos casos com dispositivos de sombreamento foi a redução dos efeitos de sobrepressão e sucção. Quanto aos seus impactos nas renovações de ar, estes provocaram uma diminuição do fluxo de ar e, consequentemente, o aumento da temperatura no período predominantemente noturno. Entretanto, foi observado um maior impacto na atenuação das temperaturas internas nos períodos diurnos, que prevaleceu sobre o aumento nos períodos de ventilação. Destacou-se, dentre os dispositivos de sombreamento estudados, as proteções tipo veneziana por proporcionarem um melhor desempenho térmico. Já os muros, dentre todos os elementos estudados, foram os que tiveram maior impacto nos Cps. Tal fenômeno significou a diminuição da taxa de renovação de ar dentre 50 e 75%. O impacto mais sobressalente nas temperaturas internas nestes casos foi o aumento destas no período noturno, limitando o potencial da ventilação natural para a remoção de calor da edificação / An important design strategy for improving the thermal performance of buildings in hot and humid climates is the adoption of natural ventilation strategies and shading devices combined. However, when natural ventilation is wind-driven, the wind pressures on the building envelope are altered by the presence of nearby external elements that change the incident flows characteristics. Thus, the present work aims to evaluate the impacts on natural ventilation, and the internal air temperatures and/or the thermal comfort of a single ground floor low-cost house in a hot and humid climate, considering the use of different external shading devices and walls. For such, computational simulations were performed in the EnergyPlus program using the AirflowNetwork module. Atmospheric Limit Wind (CLA) wind tunnel tests were performed to obtain pressure coefficients (Cps). The results indicated specific impacts to each element studied, however the most frequent phenomenon in cases with shading devices was the reduction of the effects of overpressure and suction. As for their impacts on air changes rate, they caused a decrease in airflow and, consequently, an increase in temperature predominantly in the nocturnal period. However, a greater impact was observed in the attenuation of internal temperatures in the daytime periods, which prevailed over the increase in ventilation periods., Among the shading devices studied, venetian type protections for providing better thermal performance were highlighted. Among all the elements studied, the walls had the greatest impact on the Cps. This phenomenon meant the reduction of the air changes rate between 50 and 75%. The most significant impact on internal temperatures in these cases was the their increase at night, limiting the potential of natural ventilation to the removal of heat from the building.

Os programas computacionais de simulação do desempenho termoenergético de edificações têm adquirindo cada vez mais importância devido às possibilidades que apresentam para a avaliação dos projetos. No entanto, há dificuldades para o seu uso nas fases iniciais de projeto, por demandarem tempo, técnicos especializados, orçamentos elevados e um projeto detalhado. Atualmente, existem ferramentas computacionais simplificadas, mas que apresentam limitações quanto às possibilidades de uso, não oferecendo resultados precisos como os dos métodos mais complexos. Portanto, este trabalho propõe avaliar as possibilidades de simplificação das zonas térmicas no programa de simulação EnergyPlus, sem comprometer os resultados das simulações. Esta simplificação auxiliaria o uso dessas ferramentas computacionais nas fases iniciais do projeto. O edifício estudado é uma habitação de interesse social (HIS) naturalmente ventilada, térrea e isolada, simulada para três cidades do Brasil (Curitiba, Manaus e São Paulo). Esta HIS é modelada no EnergyPlus de duas formas: como um modelo multizona (MuZ) e como um modelo monozona (MoZ), em que toda a habitação é considerada apenas como uma única zona térmica. O impacto da simplificação das zonas térmicas é avaliado em dois estudos que consideram: 1) vários horários para abertura e fechamento de portas internas, e 2) diferentes geometrias e distribuições internas para os ambientes. Em ambos os estudos, os resultados mostram que a diferença absoluta horária da temperatura entre os modelos MoZs e MuZs é significativamente baixa para todos os casos considerados, estando abaixo de 0,4ºC mais de 50% do tempo. As maiores diferenças encontradas entre os MoZs e MuZs são obtidas nos modelos simulados nos climas mais frios, nos modelos nos quais as portas internas são consideradas fechadas e nos ambientes menores com uma exposição à radiação solar mais reduzida. As diferenças anuais mínimas e máximas da temperatura interna do ar entre os MoZ e MuZ são notadamente elevadas. No entanto, estes valores são observados num dia e uma hora específica, sendo a média anual significativamente baixa para todos os casos. / Building thermal and energy performance simulation programs are gaining more and more importance due to the possibilities they present for a project evaluation. However, there are difficulties for its use in the early stages of the project, because they demand time, specialized technicians, high budgets and a detailed project. Currently, there are simplified computer tools, but they present limits to the possibilities of its use, since they do not offer accurate results as more complex methods. Therefore, this work proposes to evaluate the possibilities of simplification of the thermal zones in EnergyPlus simulation program without compromising the results of the simulations. This simplification would help the computational tools use in the early design of the project. The studied building is a naturally ventilated single-story isolated social house, simulated for three cities of Brazil (Curitiba, Manaus and São Paulo). This building is modeled in two ways: as a multizone model (MuZ) and as a monozone model (MoZ), where the entire floorplan is considered as one thermal zone. The impact of the thermal zones simplification is evaluated in two studies considering: 1) several schedules for internal doors opening and closing, and 2) different building geometries and floorplans. In both studies, the results show that the absolute difference of temperature between the MoZs and MuZs models is significantly low for all of the cases, being below 0.4ºC more than 50% of the time. The maximum differences found between MoZs and MuZs are obtained in models simulated in colder climates, in models where internal doors are considered closed and in smaller rooms with reduced exposure to solar radiation. The minimum and maximum annual differences of the air temperature between the MoZ and MuZ are considerably high. However, these values are observed in a specific day and hour, with the annual average being significantly low for all cases.

O emprego da ventilação e da iluminação natural nas construções minimiza os impactos ambientais e possibilita uma maior harmonia entre o entorno e o edifício. Isso pode ser ilustrado através das obras do arquiteto João Filgueiras Lima, Lelé, que proporcionam o uso racional da energia elétrica, conforto aos usuários e humanização dos espaços. Este trabalho evidencia as metodologias de projeto de Lelé e sua equipe na elaboração de um edifício mais confortável. Posteriormente, identifica as estratégias de conforto térmico e ventilação natural utilizadas por ele, por meio da comparação e avaliação de dois hospitais da Rede Sarah, localizados nas cidades de Salvador - BA e do Rio de Janeiro - RJ. A análise se divide em duas etapas: primeiramente a qualitativa, através da identificação e caracterização dessas estratégias. Em seguida, é efetuada a análise quantitativa, por meio de medições in loco das variáveis ambientais temperatura, umidade relativa e velocidade do ar e dos níveis de iluminância e através de ensaios no túnel de vento. A análise dos resultados é baseada em entrevistas; pesquisas de campo; nas normas ASHRAE Standard 55-2004 e NBR/ABNT 5413; na comparação da velocidade do vento em cada hospital analisado nos ensaios no túnel de vento e nos parâmetros adquiridos em literatura especializada. As análises apresentadas neste trabalho demonstram a preocupação de Lelé na incorporação dos aspectos bioclimáticos desde a concepção do projeto, destacando a importância de suas experiências profissionais. Além disso, destaca-se que a principal evolução que ocorreu no Sarah Rio foi à estrutura e a geometria da cobertura em sheds. / The use of natural ventilation and lighting by buildings reduces the environmental impacts and allows a better harmony between the building and its surroundings. It can be seen in the work of the architect João Filgueiras Lima, Lelé, which provides a rational use of electricity, comfort to the users and the humanization of the spaces. This work shows Lelés design methodology for the conception of a more comfortable building. After that, this research identifies thermal comfort and natural ventilation strategies used by this architect through the evaluation of two Sarah Network Rehabilitation hospitals, which are located in the Salvador - BA and Rio de Janeiro - RJ. The analysis is divided in two steps: initially a qualitative analysis based on the identification and characterization of these strategies. Then it was done the quantitative analysis based on field research of environmental variables as temperature, humidity and air velocity, lighting levels and also through wind tunnel experiments. The analysis of the results was based on interviews, field research, the ASHRAE 55-2004 and NBR/ABNT 5413 standards, the comparison of the air velocity variables in each hospital analyzed in the wind tunnel, and the data obtained in specialized literature. The analysis presented in this work shows the Lelés concern about the incorporation of bioclimatic aspects since the design conception, highlighting the importance of his professional experiences. Furthermore, the results indicated that the main evolution occurred in the Rio de Janeiro Sarah Hospital was about structure and geometry of the sheds on the roofing.

Building performance simulations [BPS] tools are important in all the design stages, mainly in the early ones. However, some barriers such as time, resources and expertise do not contribute to their implementation in architecture offices. This research aimed to develop regression models (meta-models) to assess the thermal discomfort in a Brazilian low-cost house [LCH] during early design. They predicted the degree-hours of discomfort by heat and/or by cold as function of the design parameters changes for three Brazilian cities: Curitiba/PR, São Paulo/SP, and Manaus/AM. This work focused on using the meta-models to evaluate the impact of the parameters related to natural ventilation strategies on thermal performance in LCH. The analyzed Brazilian LCH consisted in a naturally ventilated representative unit developed based on the collected data. The most influential parameters in thermal performance, namely as key design parameters, were building orientation, shading devices positions and sizes, thermal material properties of the walls and roof constructive systems as well as window-to-wall ratios (WWR) and effective window ventilation areas (EWVA). The methodology was divided into: (a) collecting projects of Brazilian LCH, and based on that a base model that was able to represent them was proposed, (b) defining the key design parameters and their ranges, in order to compose the design space to be considered, (c) simulating thermal performance using EnergyPlus coupled with a Monte Carlo framework to randomly sample the design space considered, (d) using the greater part of the simulation results to develop the meta-models, (e)using the remaining portion to validate them, and (f) applying the meta-models in a simple design configuration in order to test their potential as a support design tool. Overall, the meta-models showed R2 values higher than 0.95 for all climates. Except for the regression models to predict discomfort by heat for Curitiba (R2 =0.61) and São Paulo (R2 =0.74). In their application, the models showed consistent predictions for WWR variations, but unexpected patterns for EWVA. / Simulações do desempenho de edificações são ferramentas importantes em todo processo de desenvolvimento do projeto, especialmente nas etapas iniciais. No entanto, barreiras como tempo, custo e conhecimento especializado impedem a implementação de tais ferramentas nos escritórios de arquitetura. A presente pesquisa se propôs a desenvolver modelos de regressão (meta-modelos) para avaliar o desconforto térmico em uma habitação de interesse social [HIS] brasileira. Estes meta - modelos predizem os graus-hora de desconforto por calor ou por frio em função de alterações nos parâmetros de projeto para três cidades brasileiras: Curitiba/PR, São Paulo/SP e Manaus/AM. O foco deste trabalho é o uso dos meta-modelos para avaliar o impacto de parâmetros relacionados com estratégias de ventilação natural no conforto térmico em HIS. A HIS brasileira analisada consistiu em uma unidade representativa, naturalmente ventilada e desenvolvida baseada em dados coletados. Os parâmetros que mais influenciam o conforto térmico, nomeados parâmetroschave de projeto foram: orientação da edificação, posição e tamanho das proteções solares, propriedades térmicas dos sistemas construtivos das paredes e do telhado, assim como, áreas de janela nas fachadas e áreas efetiva de abertura. A metodologia foi dividida em: (a) coleta de projetos de HIS brasileiras que embasaram a proposição de um modelobase que os representassem, (b) definição dos parâmetros chave de projeto e suas faixas de variação, a fim de compor o universo de projeto a ser explorado, (c) simulações térmicas usando o EnergyPlus acoplado com uma ferramenta de Monte Carlo para variar randomicamente o universo de projeto considerado, (d) uso da maior parte dos resultados das simulações para o desenvolvimento dos meta-modelos,(e) uso da porção remanescente para a validação dos meta-modelos e (f) aplicação dos meta-modelos em uma simples configuração de projeto, visando testar o seu potencial como ferramenta de suporte de projeto. De modo geral, os meta-modelos apresentaram R2 superiores a 0,95 para todos os climas, exceto os meta-modelos para predizer desconforto por calor para Curitiba (R2 =0,61) e São Paulo (R2 =0,74). Na fase de aplicação, os modelos mostraram predições consistentes para variações na área de janela na fachada, mas incoerências para variações nas áreas efetiva de abertura.

A conjugação das variáveis luz e vento e sua consideração desde a concepção do edifício são fundamentais para garantir uma eficiente ventilação e iluminação natural. A orientação e a forma do edifício também são importantes. No entanto, a ventilação natural depende da integração dos seus princípios básicos; por diferença de pressão e pelo efeito chaminé. Os fundamentos da ventilação e da iluminação naturais em climas quentes são ilustrados através da obra do arquiteto João Filgueiras Lima, Lelé. Economia de energia, boas condições visuais, psicológicas, higiênicas e uma agradável sensibilidade espacial, entre outros aspectos, subjetivos e relativos ao conforto ambiental, caracterizam à eficaz incorporação da luz e da ventilação natural nas suas obras. Analisam-se os hospitais da rede Sarah Kubitschek, Fortaleza e Rio de Janeiro, duas das obras que melhor ilustram as soluções técnicas e arquitetônicas, propostas pelo arquiteto, que favorecem a entrada do vento e da luz natural. Evidencia-se o aprimoramento dos sheds e demais sistemas de ventilação como as galerias e o piso técnico assim como os sistemas flexíveis de fechamento; o forro de painéis de policarbonato basculantes e os arcos retráteis, os quais, dependendo do tipo de ventilação em funcionamento (natural, mecânica ou artificial), permitem o controle da saída do ar e da iluminação natural de maneira independente. A incorporação de jardins internos e dispositivos de climatização passivos, como espelhos d´água e nebulizadores, são também ilustrados. No hospital Sarah Fortaleza destaca-se a organização dos ambientes especiais e os ambientes flexíveis. Nos ambientes especiais (salas de radiologia, farmácias e centros cirúrgicos), o ar condicionado é fundamental, pois exigem níveis rigorosos e controlados de temperatura, umidade relativa e gradiente de pressão de ar. Já nos ambientes flexíveis (salas de fisioterapia, ambulatórios, enfermarias e áreas de espera), onde o controle é menos rigoroso, a ventilação natural garante o conforto térmico. Cabe salientar que os ambientes flexíveis estão dispostos de maneira a captar os ventos dominantes. Conclui-se que os dispositivos de fechamento (janelas, sheds, muros e aberturas) devem permitir o controle independente da iluminação e da ventilação natural. / The combination of the variables light and wind, and its consideration since the conception of the building is fundamental to guarantee an efficient natural ventilation and lighting. The orientation and shape of the building are also important. However, natural ventilation depends on the integration of its basic principles; through pressure difference and through chimney effect. Natural lighting and ventilation principles in warm climates are illustrated through the work of the architect João Filgueiras Lima, Lelé. Low energy, good visual conditions, also psychological and hygiene conditions, and a pleasant spatial sensibility, among other aspects, subjective and relative to environmental comfort, characterize the efficient incorporation of natural light and ventilation in the architect’s work. Hospitals from the Rede Sarah Kubitschek, from Fortaleza and Rio de Janeiro, were analyzed, two of the buildings that best illustrate the technical and architectonic solutions proposed by the architect, which enhance the entrance of wind and natural light. The refinement of sheds and other ventilation systems such as galleries and technical floors, as well as the flexible systems for closing, stands out in his architecture; the tilting polycarbonate panels that form the false roof, and the retractable arcs, which, depending on the type of applied ventilation (natural, mechanic, or artificial), allow a control of air exit and natural lighting independently. The incorporation of internal gardens and passive acclimatizing devices, such as water pools and nebulizers, are also illustrated. At the Sarah hospital in Fortaleza, an organization of special and flexible environments stands out. In the special environments (radiology rooms, pharmacy, and surgery centers), air conditioning is fundamental, because they demand rigorous and controlled levels of temperature, relative humidity, and gradient air pressure. On the other hand, in the flexible environments (physiotherapy rooms, clinic, nursery and waiting areas), where environmental control is less rigorous, natural ventilation guarantees the thermal comfort. It is important to emphasize that the flexible environments are disposed in such a way to capture the dominant winds. Therefore, it is concluded that the closing devices (windows, sheds, walls, and openings) shall allow an independent control of natural ventilation and natural lighting.

The waste energy is a very important factor that affects environmental crisis in the world. Buildings have been consuming nearly 40% global energy production, and the building industry has been identified as a sector where substantial savings may occur. In residential buildings, the energy consumption is strongly related to air conditioning systems. In Maceio, the use of passive strategies as natural ventilation seems irrelevant by construction sector. This case results in well, fair, bad or very bad residential apartments in relation to climatic conditions. The apartments located in west quadrant have smaller price than apartments located in east quadrant. It is an attractive factor to the consumer purchase apartments badly adapted to climate. This situation contributes with wild use of air conditioning systems. The use of these equipments results in costs of purchase, operation and maintenance. Not always the accounting oh these values are properly considered in the moment of apartment s acquisition. Facing this context, the present work intends to evaluate the economical impact of air conditioning systems use in residential apartments in Maceio city, Brazil. Emphasize the link between waste energy and financial costs in long term involving this question. By case study, be adopted one methodology that analyze: apartment s energy performance in some variable using the EnergyPlus software; natural ventilation performance in some orientation, by qualitative analysis in water table models; economic analysis based on monthly consumption of energy for different situations simulated, accomplish comparison between energy costs for air conditioning system use and the price of apartments. The analysis have shown the energy costs in long term for all situations simulated represent large portion of integral apartment s value. When the monthly cost is applied in savings account, most situations pay total value of apartments. In all cases, this investment overcome the economy make possible in acquisition of west apartment invest in same circumstances. Results lead to the conclusion that the use of passive strategies of thermal comfort is a very good economics strategy for the consumer, and the purchase of badly adapted apartments is very expensive, above all when be considered the economical impacts for air conditioning systems use in long term. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / O desperdício energético é um dos fatores de maior impacto sobre o desequilíbrio ambiental enfrentado pelo planeta. As edificações respondem pelo consumo de aproximadamente 40% da energia gerada no planeta, sendo o setor da construção civil identificado como uma área de grande potencial para combater o desperdício energético. Nas edificações residenciais, o consumo energético está fortemente relacionado aos sistemas mecânicos de controle térmico como os sistemas de ar condicionado, por exemplo. Em Maceió, o Mercado Imobiliário parece não buscar soluções arquitetônicas que se aprofundem no uso de estratégias passivas de conforto térmico, como a ventilação natural, por exemplo. Na referida cidade, é identificada a existência de apartamentos residenciais bem, razoavelmente, mal ou pessimamente orientados frente aos condicionantes climáticos. Os apartamentos voltados para o quadrante oeste (posição poente) possuem preço menor que aqueles voltados para o quadrante leste (posição nascente), sendo esse um atrativo para o consumidor adquirir apartamentos mal adaptados ao clima. Essa situação contribui com o uso desenfreado de aparelhos de ar condicionado. O uso destes equipamentos acarreta em custos de aquisição, operação e manutenção dos mesmos. No entanto, a contabilização destes valores nem sempre é devidamente considerada no momento da aquisição dos bens imóveis. Diante desse contexto, o presente trabalho avalia o impacto econômico decorrente da utilização de aparelhos de ar condicionado em apartamentos residenciais de 02 quartos na cidade de Maceió/AL. Busca enfatizar o elo existente entre o desperdício de energia e o custo financeiro em longo prazo envolvido neste processo. Através de um estudo de caso, adotou-se uma metodologia na qual foram analisados: o desempenho energético dos apartamentos sob diferentes variáveis, utilizando o software EnergyPlus; o comportamento da ventilação natural nos apartamentos de acordo com as diferentes orientações geográficas, através de análises qualitativas utilizando maquetes em Mesa D água; análises econômicas baseadas no consumo médio mensal de energia para as diferentes situações simuladas, realizando comparações entre o custo energético para utilização de ar condicionado e o preço de mercado dos apartamentos. Os resultados demonstraram que os custos energéticos em longo prazo de todas as situações simuladas representam uma grande parcela do valor total do imóvel. Quando o custo mensal é aplicado em caderneta de poupança, a maioria das situações paga, com sobras, o valor total do imóvel. A economia possibilitada pela aquisição do apartamento poente aplicada em caderneta de poupança durante longo prazo é superada, em todos os casos, pela aplicação em iguais condições do custo energético mensal para uso de ar condicionado. Desta forma, conclui-se que a utilização de estratégias passivas de controle térmico representa um grande meio de economia para o consumidor, e que a compra de apartamentos mal adaptados ao clima é extremamente dispendiosa, sobretudo quando considerado o impacto econômico derivado do uso de ar condicionado em longo prazo.

The design of residential buildings should have as an important criteria, the adoption of bioclimatic principles, taking into consideration the local climate in order to potentize the desirable characteristics of this climate as a means to meet the requirements for human comfort. In hot and humid climate, such Maceió-AL climate, natural ventilation as design strategy, it is important to the renewal of the air environment, for cooling the building envelop, to minimize energy costs, and to provide satisfactory levels of human thermal comfort. The performance of natural ventilation is strongly linked to the characteristics of the opening in buildings, which influence the potential of ventilation indoors. To make the air movement inside the building happen, it is necessary inlet and outlet openings. Few studies have addressed the potential provided by the ventilation outlet openings. This study sought to estimate the natural ventilation potential of multifamily residential building in Maceió-AL, varying the size of outlet openings of the kitchen/service for two types of urban roughness. To that end, was defined a Maceió - AL typical multifamily building, form which were varied the outlet openings size in the percentage of 10%, 15% and 25% based on the floor area and the middle section area of the environment. The results show that the natural ventilation potential for air quality was satisfactory in all cases. In relation to the recovery of comfort by natural ventilation, the results based on the floor area were close to those based on the middle section of the environment. Despite of the proximity of results, the outlet openings based on the middle section of the environment had a better performance / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / O projeto de edificações residenciais deve ter como critério importante a adoção de princípios bioclimáticos, levando em consideração o clima da região, de forma a potencializar as características desejáveis desse clima como meio de preencher os requisitos de conforto humano. No clima quente e úmido, como é o caso do clima de Maceió-AL, a ventilação natural como estratégia de projeto, é importante para a renovação de ar do ambiente, para o resfriamento da edificação, para minimizar custos com energia elétrica e para proporcionar níveis satisfatórios de conforto térmico humano. O desempenho da ventilação natural está fortemente ligado às características das aberturas das edificações, que influenciam no potencial de ventilação dos ambientes internos. Para que ocorra o movimento de ar dentro de uma edificação, é necessário que existam aberturas de entrada e de saída. Poucos estudos abordam o potencial de ventilação proporcionado pelas aberturas de saída. Esta pesquisa pretendeu estimar o potencial de ventilação de edificações residenciais multifamiliares em Maceió Al, variando o tamanho das aberturas de saída do ar da cozinha/serviço para dois tipos de rugosidade urbana. Para tanto, foi definida uma tipologia de edificação multifamiliar predominante para Maceió-AL, a partir da qual foram variados os tamanhos das aberturas de saída na porcentagem de 10%, 15% e 25% em função da área do piso e da seção média do ambiente. Os resultados encontrados mostram que o potencial de ventilação para a qualidade do ar foi satisfatório em todos os casos. Em relação à restituição do conforto pela ventilação natural, os resultados para as aberturas baseadas na área do piso foram semelhantes aos resultados para as aberturas baseadas na seção média. Apesar da proximidade de resultados, as aberturas baseadas na seção média tiveram melhor desempenho no cômputo geral

Building performance simulations [BPS] tools are important in all the design stages, mainly in the early ones. However, some barriers such as time, resources and expertise do not contribute to their implementation in architecture offices. This research aimed to develop regression models (meta-models) to assess the thermal discomfort in a Brazilian low-cost house [LCH] during early design. They predicted the degree-hours of discomfort by heat and/or by cold as function of the design parameters changes for three Brazilian cities: Curitiba/PR, São Paulo/SP, and Manaus/AM. This work focused on using the meta-models to evaluate the impact of the parameters related to natural ventilation strategies on thermal performance in LCH. The analyzed Brazilian LCH consisted in a naturally ventilated representative unit developed based on the collected data. The most influential parameters in thermal performance, namely as key design parameters, were building orientation, shading devices positions and sizes, thermal material properties of the walls and roof constructive systems as well as window-to-wall ratios (WWR) and effective window ventilation areas (EWVA). The methodology was divided into: (a) collecting projects of Brazilian LCH, and based on that a base model that was able to represent them was proposed, (b) defining the key design parameters and their ranges, in order to compose the design space to be considered, (c) simulating thermal performance using EnergyPlus coupled with a Monte Carlo framework to randomly sample the design space considered, (d) using the greater part of the simulation results to develop the meta-models, (e)using the remaining portion to validate them, and (f) applying the meta-models in a simple design configuration in order to test their potential as a support design tool. Overall, the meta-models showed R2 values higher than 0.95 for all climates. Except for the regression models to predict discomfort by heat for Curitiba (R2 =0.61) and São Paulo (R2 =0.74). In their application, the models showed consistent predictions for WWR variations, but unexpected patterns for EWVA. / Simulações do desempenho de edificações são ferramentas importantes em todo processo de desenvolvimento do projeto, especialmente nas etapas iniciais. No entanto, barreiras como tempo, custo e conhecimento especializado impedem a implementação de tais ferramentas nos escritórios de arquitetura. A presente pesquisa se propôs a desenvolver modelos de regressão (meta-modelos) para avaliar o desconforto térmico em uma habitação de interesse social [HIS] brasileira. Estes meta - modelos predizem os graus-hora de desconforto por calor ou por frio em função de alterações nos parâmetros de projeto para três cidades brasileiras: Curitiba/PR, São Paulo/SP e Manaus/AM. O foco deste trabalho é o uso dos meta-modelos para avaliar o impacto de parâmetros relacionados com estratégias de ventilação natural no conforto térmico em HIS. A HIS brasileira analisada consistiu em uma unidade representativa, naturalmente ventilada e desenvolvida baseada em dados coletados. Os parâmetros que mais influenciam o conforto térmico, nomeados parâmetroschave de projeto foram: orientação da edificação, posição e tamanho das proteções solares, propriedades térmicas dos sistemas construtivos das paredes e do telhado, assim como, áreas de janela nas fachadas e áreas efetiva de abertura. A metodologia foi dividida em: (a) coleta de projetos de HIS brasileiras que embasaram a proposição de um modelobase que os representassem, (b) definição dos parâmetros chave de projeto e suas faixas de variação, a fim de compor o universo de projeto a ser explorado, (c) simulações térmicas usando o EnergyPlus acoplado com uma ferramenta de Monte Carlo para variar randomicamente o universo de projeto considerado, (d) uso da maior parte dos resultados das simulações para o desenvolvimento dos meta-modelos,(e) uso da porção remanescente para a validação dos meta-modelos e (f) aplicação dos meta-modelos em uma simples configuração de projeto, visando testar o seu potencial como ferramenta de suporte de projeto. De modo geral, os meta-modelos apresentaram R2 superiores a 0,95 para todos os climas, exceto os meta-modelos para predizer desconforto por calor para Curitiba (R2 =0,61) e São Paulo (R2 =0,74). Na fase de aplicação, os modelos mostraram predições consistentes para variações na área de janela na fachada, mas incoerências para variações nas áreas efetiva de abertura.