Browsing by Author "Tribess, Arlindo"
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Item Análise da influência das pontes térmicas no desempenho térmico de edificações estruturadas em aço.(2017) Caetano, Lucas Fonseca; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto; Souza, Henor Artur de; Rocha, Joaquim Cardoso; Gomes, Adriano Pinto; Tribess, ArlindoDependendo da tipologia de construção, das características arquitetônicas e dos materiais empregados em uma edificação, a sua interação com o clima do local pode produzir impactos negativos no consumo de energia dos edifícios condicionados artificialmente e/ou naturalmente ventilados e, consequentemente, no conforto térmico dos usuários. Quando um material de alta condutividade térmica como o aço é colocado em paralelo com um material menos condutor, ou quando a área da estrutura em aço exposta é grande, a maior parte da transferência de calor ocorre através do aço, por condução, caracterizando um efeito conhecido por ponte térmica através do perfil em aço ou da estrutura exposta. A ponte térmica reduz a resistência térmica do sistema de fechamento e aumenta os gastos energéticos para aquecimento ou resfriamento do ambiente. Diante dessas considerações, neste trabalho avalia-se o desempenho térmico de ambientes naturalmente ventilados e condicionados artificialmente por meio de simulações computacionais utilizando o programa EnergyPlus. Os resultados obtidos mostram que, na simulação numérica dos ambientes naturalmente ventilados houve uma queda de 4,8% da temperatura interna do ambiente no período de inverno, para regiões climáticas mais frias, e um aumento de 1,5% da temperatura interna do ambiente no período de verão. Os efeitos das pontes térmicas foram mais evidentes na avaliação dos ambientes condicionados artificialmente. Houve um aumento máximo de 10,6% na carga térmica total de resfriamento do ambiente e, como consequência, uma variação máxima de 12,5% no consumo de energia da edificação, evidenciando que, quanto maior a área em aço exposta no fechamento da edificação, maior é o efeito causado por esta ponte térmica.Item Análise de desempenho térmico em módulo de contêiner marítimo.(2018) Viana, Françoíse Santana; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto; Souza, Henor Artur de; Rodrigues, Eliana Ferreira; Gomes, Adriano Pinto; Tribess, ArlindoO conforto térmico de um ambiente apresenta relação direta com os sistemas de fechamento (interno e externo) da edificação e a um projeto arquitetônico que aproveite de forma eficiente as condições climáticas locais. As simulações numéricas de estratégias arquitetônicas que proporcionem conforto ambiental aos ocupantes podem oferecer informações que aprimorem o processo de projeto na construção civil, que passa, hoje, por desafios em construir de forma mais econômica e ambientalmente viável. Considerando esses aspectos, neste trabalho analisa-se termicamente o equipamento contêiner a fim de determinar os parâmetros necessários para utilizá-lo na construção civil como edificação eficiente. O contêiner é escolhido como objeto de estudo pois é um módulo que pode ser adaptado para diversos tipos de climas, terrenos e construções. No Brasil, sua utilização é nova, por isso este estudo é necessário para se entender os métodos de construção do contêiner e as adaptações necessárias para o seu uso. A avaliação do desempenho térmico do contêiner é feita considerando as condições climáticas das zonas bioclimáticas brasileiras previstas na norma de desempenho térmico NBR 15.220, observando também os critérios da norma de desempenho de edificações habitacionais NBR 15.575. Para o estudo projetase uma edificação com 2 módulos de contêiner, totalizando uma área de 29,57m². O modelo é simulado numericamente utilizando o programa EnergyPlus, analisando o impacto do sombreamento, da ventilação natural e da massa térmica dos fechamentos no comportamento térmico da edificação. Os resultados obtidos mostram a necessidade de adaptações para que o contêiner possua habitabilidade em todas as zonas bioclimáticas analisadas. O uso de isolamento térmico nos fechamentos verticais, de uma cobertura termicamente eficiente, de uma fundação e cores com tons mais claros no fechamento externo proporcionam um melhor desempenho térmico à edificação, diminuindo a temperatura interna em até 9,5°C no verão e aumentando em até 7,9°C no inverno.Item Análise de sensibilidade por meio de experimento fatorial de parâmetros de desempenho térmico de envoltórias de edificações residenciais : contribuição à revisão das normas brasileiras.(2016) Ferreira, Camila Carvalho; Souza, Henor Artur de; Assis, Eleonora Sad de; Gomes, Adriano Pinto; Tribess, Arlindo; Karuse, Cláudia Barroso; Galvez, Luiz Enrique ZárateO usual baixo desempenho térmico de edificações residenciais ocasiona o aumento de consumo de energia pelo uso de condicionamento artificial para a obtenção de conforto. Com o intuito de regular o desempenho térmico mínimo de uma edificação, foram instituídas normas nacionais de desempenho, a norma NBR 15.220 e a norma NBR 15.575. Contudo, o Brasil possui uma diversidade climática considerável ao longo do seu território, com diferentes demandas para o desempenho térmico de edificações, em que as variáveis que impactam no desempenho térmico terão influências diferenciadas. Assim, o objetivo deste trabalho é a avaliação daqueles fatores que apresentam maior influência no desempenho térmico de uma edificação residencial multifamiliar para diferentes climas do Brasil. Para tal, a metodologia adotada consiste no emprego do experimento fatorial abrangendo as principais variáveis de desempenho térmico segundo a literatura. As variáveis estudadas são: a transmitância térmica das paredes, a capacidade térmica das paredes, a absortância das paredes, a transmitância térmica dos vidros, a existência de sombreamento, o emprego da ventilação natural, a transmitância térmica das coberturas, a capacidade térmica das coberturas, a absortância das coberturas e a existência de ático ventilado. Optou-se por trabalhar com o experimento fatorial das paredes e coberturas separado em função do número de testes que seriam necessários realizar. Os fatores, conforme o experimento fatorial, foram variados em dois níveis pré-estabelecidos, para que pudesse ser analisada a sua contribuição na variável resposta, as horas de conforto. A resposta do edifício às variações dos fatores em análise foi obtida por meio de simulação computacional para 26 localidades com diferentes climas conforme a classificação climática de Nimer (1979). O caso de estudo adotado foi um protótipo de habitação multifamiliar de seis pavimentos e quatro apartamentos por andar, sendo que cada unidade habitacional possui dois dormitórios, um banheiro, uma sala e cozinha. Verificou-se uma diferença de comportamento térmico entre um dos dormitórios, em razão deste possuir uma área de parede exterior maior que os demais ambientes. Os fatores com maior influência foram a capacidade térmica, a ventilação natural e a absortância para as paredes e a transmitância térmica e a absortância para as coberturas. As recomendações obtidas foram comparadas com as recomendações da norma NBR 15.220 e da norma NBR 15.575 e o que se pode verificar é que o atendimento aos requisitos normativos não garantem condições de conforto térmico para alguns contextos climáticos, principalmente no caso da norma NBR 15.575. Constatou-se assim a necessidade de uma revisão do método de avaliação prescritivo das normas de desempenho que se baseiam fortemente na transmitância térmica da envoltória.Item Análise numérica da condução de calor através do sistema de fechamento vertical em Light Steel Framing.(2020) Muzzi, Thassiana Armond; Souza, Henor Artur de; Souza, Henor Artur de; Rodrigues, Eliana Ferreira; Rocha, Luiz Joaquim Cardoso; Tribess, Arlindo; Evangelista, Wemerton LuisNo Brasil, a construção civil ainda é caracterizada pela baixa produtividade e principalmente pelo grande desperdício. Porém, o mercado tem sinalizado que essa situação está sendo alterada e que o uso de novas tecnologias de construção e materiais é a melhor forma de permitir a industrialização e a racionalização dos processos de construção. O sistema Light Steel Framing (LSF) tem sido utilizado intensamente, há mais de trinta e cinco anos, nos Estados Unidos, Inglaterra, Austrália, Japão e Canadá. No Brasil o sistema LSF foi introduzido no final da década de 1990 e está ainda passando por um processo de aceitação no mercado da construção civil nacional e de desenvolvimento técnico, mas ainda existem dúvidas em relação ao detalhamento no projeto e na execução dos sistemas complementares de fechamento e também quanto ao seu desempenho térmico. Tendo em vista esses aspectos, neste trabalho obtém-se a distribuição de temperatura em dois tipos de fechamento vertical em LSF, um intermediado por lã de vidro e uma camada de ar e um segundo intermediado somente por lã de vidro, por meio de simulações numéricas no programa computacional ANSYS (versão 17), considerando dias de máxima e mínima temperaturas de bulbo seco em quatro condições climáticas diferentes. Pelos resultados obtidos observa-se que para ambos os fechamentos, o comportamento das temperaturasse apresenta de forma bastante semelhante e com uma diferença numérica máxima de 0,40C na interface gesso acartonado/perfil no horário de maior temperatura externa. Para as temperaturas superficiais internas dos fechamentos obtém-se também uma diferença numérica máxima de 0,50C, no horário de maior temperatura externa. Como o desempenho térmico dos dois fechamentos é bastante similar, tem-se que o fechamento intermediado por ar e lã de vidro se torna mais viável no país pois atende também as expectativas de menores custos e menor impacto ambiental da construção já que utiliza menor quantidade de lã de vidro.Item Avaliação pós-ocupação em edifícios residenciais multifamiliares ventilados mecanicamente com foco na Qualidade do Ar Interno (IAQ).(2016) Silva, Marielle Ferreira; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Tribess, ArlindoAcredita-se que a exposição a poluentes do ar interior pode ter aumentado devido a uma variedade de fatores, incluindo a construção de edifícios mais herméticos e a redução das taxas de ventilação (para economia de energia). Modelos teóricos avançados sobre o comportamento térmico de edifícios podem prever interações entre a Qualidade do Ar Interno (IAQ), a ventilação, o consumo de energia e as condições de conforto, mas sem levar em conta os hábitos dos moradores. O conhecimento sobre os hábitos e opiniões dos moradores sobre os sistemas de ventilação é um condicionante importante para a redução no consumo dos recursos naturais e melhoria do conforto humano. Além disso, ocupantes desconfortáveis são suscetíveis a tomar medidas para se sentirem confortáveis, podendo ter implicações energéticas. O objetivo da ventilação mecânica é transportar a quantidade de ar necessária para assegurar a IAQ com o menor consumo de energia e fazer uso da recuperação de calor para diminuir as perdas na ventilação. Neste trabalho faz-se uma avaliação pós-ocupação em dois edifícios habitacionais, situados na cidade de Esch-sur-Alzette, Luxemburgo, durante as condições de primavera do hemisfério norte, considerando ambientes mecanicamente ventilados por sistemas centralizados e descentralizados com recuperação de calor, com foco na qualidade do ar interno. Em relação aos resultados obtidos via questionários concluiu-se que para 82 % a 88% dos moradores a IAQ e o sistema de ventilação são normais ou muito bons, ou seja, eles estão satisfeitos. Pelos resultados obtidos das medições in loco pôde-se concluir que em 82% dos apartamentos a concentração de CO2 estava abaixo de 1500 ppm (valor limite estabelecido segundo a normas ASHRAE 62.1 e EN 15251). A umidade relativa do ar interno estava abaixo de 65% em 94% dos casos estudados, ou seja, 14 dos 15 apartamentos medidos. As temperaturas internas estavam dentro da faixa de conforto térmico entre 18°C e 27°C, e 69% dos moradores se sentem satisfeitos.Item Desempenho térmico de galpões industriais equipados com lanternins.(2019) Camargos, Bruno Henrique Lourenço; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto; Rocha, Luiz Joaquim Cardoso; Bortolaia, Luis Antônio; Tribess, ArlindoNeste trabalho, faz-se uma análise do desempenho térmico via simulação computacional de galpões industriais dotados de fonte interna de calor de alta intensidade, visando-se aferir as condições internas de conforto higrotérmico. Estuda-se a influência de algumas configurações de sistemas de fechamento considerando-se ainda os efeitos da ventilação natural, em função da posição das aberturas e da presença de lanternins. Compara-se os resultados anuais finais com os limites do índice IBUTG previstos na norma regulamentadora NR-15, como forma de avaliar a exposição ocupacional ao calor. Os resultados mostram que o aumento da temperatura interna pode chegar a 1,8°C em se tratando do fechamento metálico do galpão industrial e de até 0,9°C ao se aplicar camadas de isolantes térmicos no fechamento. Sob o viés da ventilação natural, proporcionada pelas aberturas de entrada de ar e pela presença do lanternim, observa-se que devido a esse se tem uma diminuição de até 9,2°C da temperatura interna do galpão, provando que esse aparelho é indispensável em se tratando de edificações dotadas de fonte interna de calor, uma vez que a fonte interna tende a contribuir para a intensificação do efeito chaminé e acentuar a exaustão natural do ar interno através do lanternim. Verifica-se que os galpões com maiores áreas para saída de ar apresentam melhor desempenho térmico, diminuindo em até 5,1°C a temperatura interna. Nota-se que a vazão possui comportamento simétrico nas aberturas do lanternim longitudinal, ou seja, quando uma abertura está com a máxima vazão de saída do ar interno, a abertura oposta à direção predominante do vento está atuando como ponto de entrada para o ar externo. Já os lanternins transversais mostram-se mais sensíveis em relação à direção do vento, posto que estão posicionados perpendicularmente à edificação. À vista disso, o melhor resultado encontrado é para a situação do vento incidindo paralelamente ao galpão obtendo-se uma redução na temperatura interna de até 1°C, aumento na taxa de renovação de ar por hora, no ambiente interno, em até 1ren/h, e um acréscimo de cerca de 10% no volume de ar infiltrado. O total de horas de desconforto anual do galpão munido com a melhor configuração, ou seja, aqueles com maiores áreas de saída de ar (equipados com lanternim longitudinal e lanternins transversais) e fechamento utilizando materiais com menores valores de absortância, apresenta apenas 8,25% das horas do ano acima do limite para o IBUTG recomendado pela norma, demonstrando a eficácia das intervenções de construção sugeridas neste trabalho frente à maximização do desempenho térmico global desta edificação industrial.Item Impact of thermal bridging on the performance of buildings using Light Steel Framing in Brazil.(2013) Gomes, Adriano Pinto; Souza, Henor Artur de; Tribess, ArlindoThe Light Steel Framing building technology was introduced in Brazil in the late 1990s for the construction of residential houses. Because the design systemwas imported from the United States and is optimised to work well in that temperate climate, some modifications must be made to adapt it for the Brazilian climate. The objective of this paper was to assess the impact of thermal bridging across enclosure elements on the thermal performance of buildings designed with Light Steel Framing in Brazil. The numerical simulation program EnergyPlus and a specific method that considered the effects of metallic structures in the hourly simulations were used for the analysis. Two air-conditioned commercial buildings were used as case studies. The peak thermal load increased approximately 10% when an interior metal frame was included in the numerical simulations compared to non-metallic structures. Even when a metal frame panel was used only for vertical elements in the facade of a building with a conventional concrete structure, the simulations showed a 5% increase in annual energy use.Item Método para a avaliação dos efeitos das pontes térmicas no desempenho térmico de edificações com estrutura de aço exposta.(2021) Caetano, Lucas Fonseca; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto; Souza, Henor Artur de; Mazon, Ana Amélia Oliveira; Tribess, Arlindo; Rocha, Luiz Joaquim Cardoso; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Gomes, Adriano PintoA busca pela diminuição no impacto que as edificações promovem no consumo de energia é crucial para a elaboração de projetos que proporcionem maior conforto térmico e, ao mesmo tempo, controlem o consumo de energia nas edificações. A crescente tendência de aplicação da tecnologia do aço como sistema estrutural no Brasil conduz ao estabelecimento de critérios e métodos para evitar as perdas térmicas por meio desse material, que atua como ponte térmica, o que pode favorecer a um aumento dos gastos de energia para aquecimento e/ou resfriamento dos ambientes. Neste trabalho é proposto e implementado um método para a avaliação dos efeitos das pontes térmicas no desempenho térmico de edificações com estrutura de aço exposta. O método consiste em aplicar as normas de cálculo de pontes térmicas EN ISO 10211 e EN ISO 14683 a partir de um modelo de parede equivalente, possibilitando a avaliação por meio de simulações computacionais utilizando o EnergyPlus. São analisados quatro casos de simulação computacional: Caso 1 – desconsidera-se a presença de pontes térmicas na edificação; Caso 2 – estrutrura de aço exposta isolada termicamente; Caso 3 – avalia-se o efeito da ponte térmica plana; e Caso 4 – consideram-se as pontes térmicas a partir da aplicação das normas EN ISO 10211 e EN ISO 14683. Aplica-se o método em quatro cidades brasileiras (Curitiba/PR, Belo Horizonte/MG, Ouro Preto/MG e Santa Maria/RS), em um ambiente condicionado artificialmente, no qual é feito também, via medições, o monitoramento das temperaturas superficiais internas da envoltória, da temperatura interna do ambiente e do consumo de energia com resfriamento e aquecimento do ambiente. Os resultados obtidos indicam que a carga térmica de resfriamento do ambiente é a que sofre maior influência das pontes térmicas na envoltória da edificação, aumentando cerca de 27,2% ao se considerar o dia típico de projeto de verão de Curitiba. Isso implica em custos adicionais para resfriamento do ambiente, podendo chegar a até 38% de aumento em um ano. O isolamento térmico da estrutura exposta implica em uma redução de cerca de 32% do consumo de energia anual para resfriamento do ambiente para essa mesma Zona Bioclimática. A análise experimental mostra que as diferenças entre as temperaturas superficiais da estrutura em aço exposta e da parede são bem acentuadas. No verão, há uma diferença de até 13,9 °C no período diurno. No inverno, essa diferença chega a 7,5 °C à tarde e 3,0 °C à noite, o que pode ocasionar problemas para a envoltória da edificação. Estes resultados evidenciam a necessidade de se buscar alternativas que minimizem os ganhos e/ou perdas de calor através das pontes térmicas, ou até mesmo tratá- las com um isolamento térmico apropriado, reduzindo custos para condicionar os ambientes e prevenindo a propensão de patologias na envoltória dos edifícios estruturados em aço.Item Simulação termoenergética e lumínica de fachadas com brises no clima tropical.(2023) Dias, Luma de Souza; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto; Caetano, Lucas Fonseca; Camargos, Bruno Henrique Lourenço; Tribess, ArlindoO uso da luz natural em edificações é uma importante estratégia de projeto pois minimiza o consumo de energia com iluminação elétrica e proporciona maior qualidade visual para seus usuários. Porém, essa estratégia pode resultar em ganhos térmicos excessivos e ofuscamento, causando desconforto térmico em ambientes de trabalho. No intuito de buscar uma combinação entre qualidade visual e bom desempenho termoenergético e lumínico, analisa-se nesse estudo a influência do tipo de brise-soleil e tipo de vidro, aplicados a uma edificação comercial com fachada envidraçada, localizada em regiões de clima tropical. Incluise na análise a edificação sem o uso do brise-soleil, como referência. São realizadas simulações computacionais com os programas Daysim e EnergyPlus considerandose a fachada oeste da edificação. Ao considerar o parâmetro tipo de vidro, os modelos que apresentam melhor comportamento são aqueles com vidro comum. Comparando-se os resultados entre os tipos de brises percebe-se que os modelos com brise vertical possuem valores mais elevados de taxa de radiação solar do que os modelos com brise horizontal, trazendo benefícios de maior luz natural ao ambiente. Os resultados, considerando-se as horas de conforto do usuário, indicam que o modelo de brise horizontal com vidro laminado na cor verde apresenta-se como o mais adequado, visto que possui o menor consumo de energia e mais horas de conforto. Ressalta-se, como contribuição do presente trabalho, a obtenção de modelos de brises mais adequados para projetos de brises aplicados em fachadas envidraçadas em regiões de clima tropical.