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Título: Experimentos de campo com teto-reservatório: desempenho térmico e percepção do usuário
Título(s) alternativo(s): Field experiments with roof-pond: thermal performance and user perception
Autor(es): Fernandes, Leandro Carlos
Orientador(es): Krüger, Eduardo Leite
Palavras-chave: Arquitetura - Detalhes
Telhados - Projetos e construção
Telhados - Avaliação
Isolamento térmico
Resfriamento evaporativo
Arquitetura e tecnologia
Tecnologia
Architecture - Details
Roofs - Design and construction
Roofs - Evaluation
Insulation (Heat)
Evaporative cooling
Architecture and technology
Technology
Data do documento: 8-Jun-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: FERNANDES, Leandro Carlos. Experimentos de campo com teto-reservatório: desempenho térmico e percepção do usuário. 2018. 328 f. Tese (Doutorado em Tecnologia e Sociedade) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018.
Resumo: O objetivo central deste trabalho foi avaliar o potencial do Teto-Reservatório para moderação do ambiente térmico de edificações passivas frente aos rigores de climas com altas amplitudes térmicas diárias e estações climáticas bem definidas. Os experimentos com tetos-reservatório foram iniciados no Brasil, em Células-Teste, e concluídos em Israel, em uma Edificação-Teste. A preparação das configurações de tetos-reservatório foi precedida de análises dos climas locais para definição de diretrizes de projeto. No Brasil, em células-teste, os tetos-reservatório foram orientados para aquecimento solar, resfriamento evaporativo e redução das amplitudes térmicas diárias. Foram conduzidos monitoramentos para avaliação de desempenho térmico por mais de dois anos, do segundo semestre de 2014 até o primeiro de 2017. Os monitoramentos ocorreram na cidade de Curitiba, de clima subtropical úmido. Em Israel, na edificação-teste, os tetosreservatório foram orientados para resfriamento. Foram realizados experimentos sobre desempenho térmico e percepção térmica, de junho até setembro de 2017. Os experimentos ocorreram no Campus Sde-Boqer, da Universidade Ben-Gurion de Negev, local de clima predominantemente árido. Os experimentos sobre percepção térmica iniciaram em julho e terminaram em setembro, com a participação de 53 voluntários. Para a análise dos resultados relativos ao desempenho térmico das células-teste e da edificação-teste, foram desenvolvidos índices específicos e um método para estimativa de temperaturas internas horárias. Também foram utilizadas temperaturas horárias, temperaturas médias e o fator decremental. Para analisar os resultados relativos ao estudo sobre percepção térmica, foram utilizados análise estatística e comparação de respostas estimadas (PMV e PPD) com respostas declaradas. Dos resultados quanto aos estudos sobre desempenho térmico, concluiu-se que o teto-reservatório possui alto potencial para moderação dos rigores dos climas externos analisados, possibilitando redução das amplitudes térmicas diárias (em edificações leves) e aquecimento e resfriamento estrutural da edificação/ambiente. Os resultados relativos ao estudo sobre percepção térmica indicaram que os voluntários consideraram o ambiente condicionado com teto-reservatório como mais confortável que o dotado de ar-condicionado. Houve maior concordância com os modelos das normas EN-15.251 e ISO 7730 (PMV) do que com o modelo da norma ANSI/ASHRAE Standard 55 e com a carta bioclimática utilizada. Aparentemente, os usuários tolerariam temperaturas um pouco acima dos limites propostos pela carta bioclimática.
Abstract: The main objective of this research was to evaluate the potential of roof-pond for moderating the thermal environment in passive buildings face the rigors of climates with high daily temperature ranges and well defined seasons. The experiments with roof-ponds were started in Brazil in test-cells, and completed in Israel, in a test-building. The preparation of roof-pond configurations was preceded by analysis of local climates for the definition of design guidelines. In Brazil, in test-cells, roof-ponds were oriented to solar heating, evaporative cooling and reduction of daily temperature ranges. Monitoring was conducted to evaluate thermal performance for more than two years, from the second half of 2014 until the first of 2017. The monitoring took place in the city of Curitiba, with humid subtropical climate. In Israel, in the test-building, roof-ponds were oriented towards cooling. Experiments on thermal performance and thermal perception were carried out from June to September 2017. The experiments took place at the Sde-Boqer Campus, Ben-Gurion University of the Negev, place with a predominantly arid climate. Experiments on thermal perception began in July and ended in September, with the participation of 53 volunteers. For the analysis of the results concerning the thermal performance of the test-cells and the test-building, specific indices and a method for estimating internal hourly temperatures were developed. In addition to the indices created, hourly temperatures, mean temperatures and the decremental factor were also used. To analyze the results of the study on thermal perception, statistical analysis and comparison of estimated responses (PMV and PPD) with reported responses were used. From the results of the studies on thermal performance, it was concluded that the roof-pond has a high potential for moderation of the rigors of the analyzed external climates, allowing the reduction of daily thermal amplitudes (in light buildings) and the heating and structural cooling of the building. The results of the study on thermal perception indicated that the volunteers considered the roof-pond conditioned environment more comfortable than the air conditioning unit. There was greater agreement with the EN-15.251 and ISO 7730 (PMV) models than with the ANSI / ASHRAE Standard 55 model and the bioclimatic chart used. Apparently, users would tolerate temperatures slightly above the limits proposed by the bioclimatic chart.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3409
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