EM - Escola de Minas

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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.

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    Application of total quality management tools in the risk analysis of pathologies in steel-structured buildings.
    (2022) Hofmann, Giane Alfenas Antunes; Souza, Henor Artur de
    Structured steel construction is an interesting option to the already established concrete structure at a time when Brazilian civil construction seeks more efficiency. Encouraging the use of this material requires a better understanding of its characteristics and especially its possible pathologies to prevent degradation, costs, and even structural collapse. This study uses Total Quality Management tools are applied to analyze the pathologies present in five medium and large steel-structured buildings. The causative elements are identified with the information about the buildings’ pathologies, and the risk analysis of the pathologies is performed using, especially, the Ishikawa Diagram and the GUT Matrix. The most frequent pathologies highlighted in the study are corrosion in the structure, cracks in the closures, and infiltrations in the interface closure/structure. The main causes, according to the Ishikawa diagram and the GUT matrix, are related to construction technique, labor, environmental conditions, and raw material used. The results show that it is possible, through the tools of Quality Management, to establish the risk of each pathology and its origin and determine the degree of risk that each one offers.
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    Naturally ventilated industrial sheds : an investigation about the influence of wind direction in flow rate efficiency in continuous roof vents.
    (2021) Camargos, Bruno Henrique Lourenço; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto; Ladeira, Artur Hallack; Reis, Reinaldo Antonio dos; Mapa, Lidianne de Paula Pinto
    Natural ventilation portrays an effective technique for lowering the internal temperature, without spending electricity, and directly contributes to the renewal of indoor air by establishing a healthy environment for workers. Given this, it is usual to have air vent openings located at the top of the roof (continuous roof vents), in addition to those present on the facades of sheds. In naturally ventilated buildings, it is recommended to give due importance to the provision of these openings, since depending on the proposed arrangement, the wind may or may not help in the effectiveness of this strategy. In this work, it is evaluated via computer simulation (EnergyPlus, version 8.7.0), for the climatic conditions of the city of Belo Horizonte/Brazil, the influence of the wind direction in the flow rate of indoor air through the ridge vents, of the longitudinal and transversal type, present in industrial sheds endowed with an internal source of high-intensity heat release. The results obtained show that the flow rate has a symmetrical behavior in the openings of the longitudinal continuous roof vent, that is, when an opening is with the maximum outflow of the internal air, the opening opposite the predominant wind direction is acting as an entry point for the air external. The transverse continuous roof vents are more sensitive about the wind direction since they are positioned perpendicular to the building. The best result found is for the wind situation occurring parallel to the shed, obtaining a reduction in the internal temperature of up to 1°C, an increase in the rate of air changes per hour, in the internal environment, at 1acph, and an increase of up to 10,7% in the volume of air infiltrated into the shed.
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    Variables of influence on thermal performance of buildings under transient conditions.
    (2021) Ferreira, Camila Carvalho; Souza, Henor Artur de; Carlo, Joyce Correna
    Residential buildings significantly increase electricity demand, especially in developing countries. In this case, the requirements addressed by the standards can ensure the climatic adequacy of the envelope, enhance thermal performance, and promote thermal comfort conditions while reducing energy consumption. However, the criteria for evaluating the thermal performance of a building’s envelope that is commonly adopted in energy performance standards and codes have proved to be inefficient in hot climates. The heat exchanges within buildings are dependent on solar radiation and ventilation. The purpose of this article is to establish the variables with the greatest influence on the thermal performance of naturally ventilated dwellings in hot climates (equatorial, tropical and subtropical). For this investigation, a factorial design was adopted for sensitivity analysis. The structure of the factorial experiment defined the simulations of four patterns of single-family and multifamily residential buildings. We varied the thermophysical properties of the external walls and roofs, the heat gain coefficient of the openings, and natural ventilation. Brazil was adopted as a basis for climate analysis, including equatorial, tropical and subtropical climates. The analyses were based on comfort hours in an adaptive model and statistically evaluated using Analysis of Variance (ANOVA) tests. In general, the absorption of the walls and cover, the thermal transmittance of the cover and the natural ventilation were the variables of greatest influence on thermal comfort in a hot climate.
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    Analysis of the influence of soil in the thermal performance of subterranean rooms in a ground-level building in São Paulo, Brazil, via EnergyPlus.
    (2020) Resende, Bruna Cristina; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto
    Among the several factors that interfere with the thermal performance of buildings, soil temperature is not always considered in thermal performance evaluations. However, soil temperature is a factor that influences the result of heat exchanges in the environment, especially in ground-level buildings. Thus, it is necessary to evaluate this influence due to the interaction of the soil with the building. In addition, due to the three-dimensional and transient character of the heat exchange processes involving the ground, the numerical approach becomes an important tool in the thermal performance analysis of buildings. In this respect, the software EnergyPlus emerges as an alternative to obtain such results, especially through the Basement preprocessor. Results suggest that, when the soil effect is considered in thermal analyses, the internal temperature of subterranean rooms increases up to 8.9% in the summer and decreases to 5.4% in winter. These results were obtained when compared to the initial situation, where soil influence had been neglected. Such results provide an indication of the importance of considering the soil influence on the thermal performance analyses where an accurate assessment is requested.
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    Heat flow avaliation in closing system in light steel framing.
    (2020) Muzzi, Thassiana Armond; Gomes, Adriano Pinto; Souza, Henor Artur de
    The use of steel in construction appears as an alternative to change the overview of this sector, contributing to increase productivity, reduce waste and the running time of construction. The Light Steel Framing System (LSF) introduced in Brazil in the late 1990s is going through a process of technical development and acceptance in the domestic construction market, but there are still shortcomings in the design, detailing and implementation of complementary systems of closing and also in its thermal performance. This study covers an analytical approach in which simplified methods of calculating resistance and thermal transmittance and a numerical approach are presented, using the computer program ANSYS (version 15) for checking and comparing of these methods. It is considered the closing of multi-layer compound in the outer layer by cement board and the inner layer of gypsum board, brokered by fiber glass insulation, with studs formed by C-sections profiles in galvanized steel. Among the simplified methods discussed in analytical analysis, the method of Isothermal Plans showed the lowest value of thermal resistance and thus the highest thermal transmittance and heat flow. In relation to the numerical analysis, the results showed that the heat flow is equal to a value around 49% higher than the heat flux value for a closing without the presence of steel profile. The method of Modified Zone showed the smallest difference in the value of the equivalent thermal resistance in comparison of analytical and numerical analysis.
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    Influência de paredes verdes no desempenho térmico de habitações sociais.
    (2020) Sousa, Luana Resende de; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto
    A utilização da vegetação como elemento de fachada ainda compreende uma prática bastante incipiente, mas tem se popularizado devido à promessa de melhoria no desempenho térmico das edificações, além de representar uma alternativa de ampliação da biodiversidade no ambiente urbano. Neste trabalho investiga-se a influência das paredes verdes, no contexto climático brasileiro, sobre o desempenho térmico de edifícios habitacionais de interesse social. Como metodologia, utiliza-se a simulação do comportamento termoenergético de um edifício habitacional multifamiliar, por meio do programa EnergyPlus, incluindo-se o modelo HAMT que leva em conta o processo de transferência de umidade através da envoltória, para três zonas bioclimáticas previstas na norma NBR 15.220-2005, clima extremo para inverno (ZB1), clima extremo de verão (ZB8) e para um clima considerado como intermediário (ZB3). Os resultados obtidos demonstram uma diferença na temperatura interna dos ambientes, decorrente dos dois arranjos de fachada analisados: com e sem vegetação. O uso da parede verde proporcionou uma redução na temperatura interna de até 2,8 °C no verão e um aumento de até 1,4 °C no inverno. Observa-se que a vegetação na fachada ajudou a manter a temperatura interna mais baixa durante o dia e amena durante a noite. Logo, as paredes verdes podem representar uma solução sustentável e de baixo custo a ser implantada às edificações, visando melhorar seu desempenho térmico.
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    Modelagem da transferência de calor de ambientes subterrâneos no programa de simulação EnergyPlus.
    (2019) Resende, Bruna Cristina; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto
    A temperatura do solo é um dos fatores mais influentes nas avaliações de desempenho térmico de ambientes subterrâneos e quase sempre é desconsiderada. Por isso, é necessário avaliar essa influência devido à interação do solo com a edificação, pois a transferência de calor através de paredes e pisos subterrâneos tem uma extensão significativa na carga térmica total de uma edificação. Este trabalho compara e avalia o impacto de diferentes alternativas de modelagem presentes no programa de simulação EnergyPlus por meio da análise das trocas de calor entre o solo, o piso e as paredes de um ambiente subterrâneo de uma edificação unifamiliar de São Paulo, Brasil, não condicionada artificialmente e não isolada termicamente. A comparação das alternativas de modelagem por meio da análise recomendada pela NBR 15575 indicou grande variação nos resultados de temperatura interna do ambiente subterrâneo da edificação. Quando comparado ao pré-processador Basement, os modelos do objeto GroundDomain apresentaram variação de temperatura interna do ambiente subterrâneo de até 6 ºC no verão e de 5,2 ºC no inverno. Tais resultados fornecem indicações da influência e da variabilidade que o uso das diferentes opções de modelagem do EnergyPlus podem gerar em uma análise de desempenho térmico.
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    Residência em contêiner : comparativo de estratégias para a melhoria do desempenho térmico.
    (2019) Viana, Françoíse Santana; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto
    A construção civil passa atualmente por desafios em construir de forma mais econômica e ambientalmente correta. Neste trabalho visa-se conhecer melhor o equipamento não convencional utilizado para edificações, o contêiner, avaliando seu desempenho térmico. O contêiner é escolhido como objeto de estudo pois é um módulo que pode ser adaptado para diversos tipos de climas, terrenos e construções. E como no Brasil sua utilização na construção é recente, torna-se necessário uma análise para entender como adaptá-lo de forma eficiente. Neste estudo, a avaliação do desempenho térmico do contêiner é feita via simulação numérica utilizando o programa Energyplus, analisando o impacto da ventilação natural e da massa térmica dos fechamentos no comportamento térmico da edificação. São consideradas as condições climáticas para as zonas bioclimáticas 2, 3 e 8, que englobam o litoral brasileiro, previstas na norma NBR 15.220-2005, observando também os requisitos mínimos da norma NBR 15.575-2013. Para o estudo, projetou-se uma casa com dois módulos de contêiner, totalizando uma área de 29,57 m². Os resultados obtidos mostram a necessidade de adaptações para que o contêiner possua habitabilidade em todas as zonas bioclimáticas analisadas. Constata-se que o uso de isolamento térmico nos fechamentos verticais, de uma cobertura termicamente eficiente, de uma fundação adequada e de cores com tons mais claros no fechamento externo proporcionam um melhor desempenho térmico à edificação, para os climas analisados.
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    A relação entre capacidade atencional, psicopedagogia e o conforto térmico em salas de aula.
    (2019) Marçal, Viviane Gomes; Souza, Henor Artur de; Cristeli, Pablyne Sant’Ana; Marçal, Caio Cesar Sousa
    A interferência do conforto térmico na capacidade de atenção dos estudantes em salas de aula já tem sido relatada em pesquisas nas áreas que desenvolvem os projetos de edifícios escolares. Entretanto, no campo da educação trata-se da temática da capacidade atencional e da aprendizagem sem relacionar ao ambiente construído. Desse modo, verifica-se o quanto é preciso trazer esse debate a fim de subsidiar e inter-relacionar as áreas. Assim, este trabalho teve por objetivo tratar das possíveis relações entre a capacidade atencional, a psicopedagogia e o conforto térmico no ambiente escolar a partir de seus percursos e da produção de conhecimentos, assim como dos dados coletados com os estudantes. Esta pesquisa tem natureza de abordagem qualitativa e quantitativa, com base em levantamentos de dados realizados em duas instituições públicas de educação superior, localizadas na cidade de Belo Horizonte e em Ouro Preto, Minas Gerais. Os resultados em Belo Horizonte indicaram que, a impaciência, dificuldade de concentração e sonolência foram mais percebidas pelos discentes, e ainda 70% têm a atividade de estudo prejudicada no ambiente de sala de aula. Em Ouro Preto ao serem perguntados sobre o prejuízo na atividade de estudo, 79% dos estudantes conseguem desenvolver a atividade de estudo normalmente no interior das salas de aula.
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    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, Arlindo
    O 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.