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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    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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    Arquitetura escolar infantil em contêiner : desempenho e sustentabilidade.
    (2022) Freitas, Luiza Duarte de; Gomes, Adriano Pinto; Lage, Carmem Miranda; Gomes, Adriano Pinto; Lage, Carmem Miranda; Vale, Clécio Magalhães do; Mazon, Ana Amélia Oliveira
    A escolha do tema deste trabalho justifica-se pela tentativa de amenização na quantidade de contêineres marítimos que se encontram abandonados nos portos brasileiros e pela proposição de mais uma alternativa de construção para escolas públicas tendo em vista o déficit de vagas na educação infantil. Por um lado, os contêineres possuem vida útil destinada ao transporte de mercadorias por aproximadamente 15 anos e após esse período são abananados nos portos de todo o mundo, o que representa um grande impacto ambiental. Por outro lado, a educação infantil em creches e pré-escolas é um direito social garantido às crianças de zero a seis anos conforme artigos 6°, 7° (inciso XXV), 208 (inciso IV) e 211 da Constituição Federal da República promulgada em 1988. Entretanto, apesar de todo o respaldo legal existente, a rede pública não consegue suprir toda a demanda e, entre os fatores pelos quais isso acontece, podemos incluir a falta de estrutura física disponível. Assim, os equipamentos ociosos poderiam ser destinados à construção de creches e escolas infantis, uma vez que seu uso também se justificaria pela rapidez na execução, já que os contêineres chegariam parcialmente prontos ao canteiro de obras. Dessa forma, após a revisão bibliográfica sobre arquitetura escolar, construção em contêiner e desempenho térmico, foi elaborado um projeto arquitetônico de uma escola infantil estruturada em contêiner considerando as diretrizes de construção da zona bioclimática 3 e considerando as diretrizes metodológicas dos estudos de caso levantados no Capítulo 2. Foi também realizada a simulação computacional do projeto utilizando-se a versão 9.6 do programa EnergyPlus para avaliação do desempenho térmico da modulação proposta. Após a simulação, constatou-se que a edificação atendeu aos critérios mínimos da norma de desempenho NBR 15.575 (2013/ Em: 2021), porém pode não apresentar conforto térmico aos ocupantes nos períodos mais quentes e mais frios do ano em implantações localizadas na zona bioclimática 3. Constatou-se também a necessidade de reforço estrutural quando da retirada de uma das faces dos contêineres.
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    Desempenho térmico de habitações considerando-se os efeitos da umidade na envoltória.
    (2019) Araújo, Mariana Tonini de; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto; Souza, Henor Artur de; Gomes, Adriano Pinto; Bortolaia, Luis Antônio; Rocha, Cecília Gravina da
    A tipologia de construção de uma edificação, os materiais de construção que a compõe, sua orientação e localização geográfica, sua função social e sua interação com o clima local são fatores que podem produzir impactos negativos no consumo energético para o condicionamento da habitação, o qual visa oferecer conforto térmico aos ocupantes. Por meio de um projeto estrutural adequado e da utilização de tipos de fechamento que apresentem bom desempenho térmico em relação ao clima local é possível uma melhor eficiência global da edificação. Diversas variáveis estão envolvidas nos processos de troca de calor e de massa entre o meio externo e o ambiente interno, influenciando a resposta adequada da edificação, tais como: parâmetros climáticos e ambientais, número de ocupantes e atividades realizadas por estes, características termofísicas dos fechamentos e demais materiais de construção, dentre outros. Devido ao grande número de variáveis existentes nos processos térmicos a simulação computacional é o método mais adequado a ser utilizado, sendo o programa EnergyPlus indicado pela NBR 15.575 para realização de simulações energéticas. Em muitas análises de eficiência energética no entanto, o cálculo da condução de calor através da envoltória da edificação não considera o transporte e armazenamento de umidade pelos materiais de construção que a compõe, o que pode levar a erros na obtenção da temperatura e umidade relativa internos. Dessa forma, neste trabalho avalia-se os efeitos da umidade na envoltória de uma edificação, por meio da simulação computacional no EnergyPlus de uma habitação residencial unifamiliar térrea, em alvenaria de tijolos cerâmicos e concreto maciço, comparando-se os modelos higrotérmicos Effective Moisture Penetration Depth Model (EMPD) e Combined Heat and Moisture Transfer Model (HAMT) ao modelo Conduction Transfer Function Model (CTF), o qual não considera efeitos de umidade na envoltória. Verifica-se uma maior umidade relativa do ar e razão de umidade da zona térmica analisada quando se utiliza o modelo HAMT na simulação numérica dos dois fechamentos, e uma redução dos valores de temperatura interna do ambiente. Em termos quantitativos, comparando-se os modelos HAMT e EMPD com o modelo CTF, a demanda energética anual de resfriamento pode apresentar uma redução de 28% com o modelo EMPD na alvenaria e um aumento de 5% com o HAMT no concreto maciço. Para a demanda energética anual de aquecimento, a qual possui valores irrisórios em relação ao resfriamento, o modelo EMPD pode apresentar uma redução de 57% para o concreto maciço e o modelo HAMT chega a aumentar seu consumo anual em 68% na alvenaria, em relação ao modelo CTF.
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    Avaliação do desempenho térmico de sistemas de fechamento interno e externo em uma edificação estruturada em aço.
    (2019) Oliveira, Gustavo Gomes de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Gomes, Adriano Pinto; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Gomes, Adriano Pinto; Paula, Geraldo Donizetti de; Marçal, Viviane Gomes
    Como as questões de conforto térmico e suas relações com índice de produtividade e bem-estar têm se tornado importantes, fazem-se necessários estudos que visem atender a essa demanda da sociedade. Em edificações, um sistema de fechamento adequado ao clima local pode reduzir o gasto com energia elétrica e contribuir positivamente no aspecto ambiental e econômico. Nesse contexto, essa dissertação tem como objetivo analisar o desempenho térmico de sistemas de fechamento propostos para uma edificação estruturada em aço. Avalia-se um edifício residencial localizado em Cachoeira do Campo, distrito de Ouro Preto, MG. A edificação de três pavimentos possui pilares e vigas em aço, fechamento externo e interno ausentes e cobertura estruturada em aço. Para a análise são realizadas simulações via software EnergyPlus, do desempenho térmico de vários sistemas de fechamento, levando-se em conta as condições climáticas locais nas condições de inverno e de verão: painéis de placa cimentícia (PLC), gesso acartonado (GEA), pré-moldado de concreto (PMC), concreto celular autoclavado (CCA), poliestireno expandido (EPS), Exterior Insulation Finishing System (EIFS), vidro (VDO), madeira - Oriented Strand Board (OSB) e alvenaria (ATC). Os sistemas de fechamento não foram instalados, justificando-se esse estudo. Apontam-se sistemas de fechamento mais viáveis, do ponto de vista econômico e ambiental, que podem se tornar exemplo para possíveis construções no distrito. Dentre os fechamentos analisados alguns demonstram ser melhores no verão e outros no inverno, não sendo possível afirmar qual deles resulta no melhor desempenho térmico. Porém destacam-se alguns que atingem um desempenho adequado nas duas situações, que são: ATC, EIFS (tanto utilizado com GEA quanto com OSB), OSB, VDO combinado com ATC, EPS. A partir dos resultados obtidos durante a pesquisa, chega-se a uma avaliação qualitativa da edificação em termos de desempenho térmico, apresentando-se uma proposta justificável do ponto de vista econômico e ambiental, para o sistema de fechamento.
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    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, Arlindo
    Dependendo 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.
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    Avaliação de desempenho de habitações de baixo custo estruturadas em aço.
    (2003) Fransozo, Hélder Luís; Souza, Henor Artur de; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha
    O aço está se tornando um elemento construtivo muito importante na construção civil brasileira. Isto se deve às vantagens que ele apresenta, tais como: alta eficiência construtiva, alívio das fundações em relação a estruturas feitas de concreto, redução do tempo de construção e do volume de desperdícios em obra, e as diversas possibilidades arquitetônicas oferecidas. Somando todas essas vantagens a um projeto que integre, de maneira eficaz, os vários sistemas associados ao aço, as edificações em estrutura metálica têm a possibilidade de conduzir a empreendimentos eficientes e economicamente viáveis. Dentre os sistemas complementares em uma edificação metálica, um dos mais importantes é o sistema de fechamentos, para o qual o mercado brasileiro já apresenta diversos tipos de painéis industrializados. Para que a escolha dos fechamentos represente uma solução eficiente, é necessário que se levem em conta tanto os detalhes construtivos como o bom desempenho no que diz respeito ao conforto ambiental. Com o objetivo de avaliar o desempenho térmico de vários sistemas de fechamento existentes no mercado brasileiro e da construção estruturada em aço, o presente trabalho apresenta uma avaliação, realizada através de simulações computacionais, do desempenho térmico de edificações em estrutura metálica populares e/ou de pequeno porte, para várias regiões climáticas do país. Neste estudo, são levados em consideração os princípios da arquitetura climática de regiões diferentes, as propriedades dos materiais, bem como as fontes internas e externas de calor em relação ao ambiente analisado. As simulações computacionais são realizadas utilizando o Programa ESP-r. Os resultados obtidos permitirão determinar qual o tipo de elemento de fechamento mais adequado para a obtenção da condição de conforto térmico para os ocupantes dessas edificações.
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    Desempenho térmico e acústico de painéis de fechamento em multicamadas.
    (2013) Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Souza, Henor Artur de; Adriano, Josimar Junio; Pereira, Daniel José Rocha
    Em uma edificação, a escolha do sistema de fechamento adequado é determinante para o seu desempenho e o conforto dos usuários. Devido a isso, essa escolha deve ser feita de maneira correta ainda na fase de projeto, pois uma seleção indevida pode comprometer seu desempenho global. No mercado nacional, há vários sistemas de fechamento industrializados, aplicados em edificações estruturadas em aço, que necessitam de mais conhecimento quanto às suas propriedades térmicas e acústicas. Nesse trabalho, faz‐se uma avaliação do desempenho térmico e acústico de alguns sistemas de fechamento aplicados em edificações estruturadas em aço, compostos por painéis aplicados em multicamadas. Esses sistemas de fechamento são constituídos por placa cimentícia, gesso acartonado, pré‐moldado de concreto, concreto celular autoclavado e poliestireno expandido. O estudo é realizado determinando‐se a temperatura no interior dos ambientes de uma edificação, por meio do software ESP‐r, para as condições climáticas da cidade de Belo Horizonte‐MG, e o tempo de reverberação, por meio de formulação empírica, que aplica nos cálculos os valores de temperatura e umidade obtidos na simulação. Os resultados explicitam os parâmetros relevantes na definição de sistemas de fechamento, que sejam adequados ao clima e ao entorno, e mostram que os sistemas em multicamadas, quando recheados com material isolante, em geral, apresentam‐se como solução eficiente capaz de proporcionar desempenho térmico e acústico adequados.