O clima e suas especificidades: a influência no consumo energético de edifícios urbanos residenciais

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dc.contributor.advisor1Alvarez, Cristina Engel de
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000238988515
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5240388600131197
dc.contributor.authorLugão, Layra Ramos
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0001-7961-3034
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3847943339183836
dc.contributor.referee1Rodrigues, Edna Aparecida Nico
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-0905-1723
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2506902397204906
dc.contributor.referee2Jesus, Luciana Aparecida Netto de
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-0614-2782
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9111947062667117
dc.date.accessioned2024-05-30T00:50:24Z
dc.date.available2024-05-30T00:50:24Z
dc.date.issued2021-08-30
dc.description.abstractThe quicken urbanization process set up the current panorama of cities, making them vulnerable to climatic particularities. The urban heat island indicates high temperatures in these regions, which could worsen due to global climate change projections. Buildings are located predominantly in urban areas and a set of local climatic effects are interacting under their energy conditions. In this regard, recent studies point to the increase in energy demand for cooling, especially in residential ambiance. This consumption generates heat release in cities, confirming the interrelationship between building and urban parameters. The trend towards integrated analysis has encouraged the urban scale approach, such as the energy modelling of urban buildings. Thus, the main goal of this thesis was to analyse the influence of the urban context on energy consumption of residential buildings’ cooling systems compare to the heat island phenomena and climate change, aiming to establish propositions tuned to energy efficiency of a built environment. The adopted methodology was based on simulations of generic urban models, composed by different urban indexes combinations, consistent with the intraurban forms of the city of Vitória (ES). In order to optimize the simulation process, the main tool applied was Grasshopper, in which urban scenarios were assembled based on urban indexes, which also were assigned for the main building analysed. After the broad configuration accomplished, the weather file was designed for the 2050s and 2080s using Climate Change World Weather File Generator tool and modified later as the urban heat island effect was taken through the Urban Weather Generator component. The results demonstrated variation in the influence of the urban context elements on the residential building performance, highlighting up to 23.40% increase in the energy consumption of cooling per conditioned area caused by weather event. Furthermore, it was observed the significant reduction provided by surroundings’ shading, the importance of efficient envelope and the association between adequate external parameters to ease downside effects on the building. Therefore, the urban context embodiment with climate changes in the energy performance simulations can provide more accurate data for the elaboration of coherent strategies at the local scale.
dc.description.resumoO acelerado processo de urbanização configurou o atual panorama das cidades, que as tornaram vulneráveis aos fenômenos climáticos. A ilha de calor urbana indica temperaturas elevadas nessas regiões, podendo se agravar perante às projeções de mudanças climáticas globais. Estando as edificações situadas predominantemente no meio urbano, há um conjunto de efeitos climáticos locais interagindo sobre as suas condições energéticas. Neste sentido, estudos recentes apontam a ascensão da demanda de energia para o resfriamento, especialmente em ambientes residenciais. Esse consumo gera a liberação de calor nas cidades, confirmando a inter-relação entre parâmetros edilícios e urbanos. A tendência de análises integradas tem incentivado a abordagem da escala urbana, como a modelagem energética de edifícios urbanos. Diante do exposto, o objetivo principal da pesquisa foi analisar a influência do contexto urbano no consumo energético por resfriamento de edificações residenciais face aos fenômenos de ilha de calor e mudanças climáticas, visando o estabelecimento de proposições voltadas para a eficiência energética do ambiente construído. A metodologia adotada foi fundamentada em simulações de modelos genéricos urbanos, configurados para diferentes combinações de índices urbanísticos condizentes com as formas intraurbanas da cidade de Vitória (ES). A fim de otimizar o processo de simulação computacional, a principal ferramenta utilizada foi o Grasshopper, no qual os cenários urbanos foram parametrizados com base em índices urbanísticos, que determinaram, também, a edificação principal analisada. Após a configuração geral, o arquivo climático foi projetado para os anos 2050 e 2080 com a ferramenta Climate Change World Weather File Generator e, posteriormente, modificado para a consideração da ilha de calor urbana por meio do componente Urban Weather Generator. A análise dos resultados demonstrou a variação de influência de elementos do contexto urbano no desempenho da edificação residencial, com destaque para o incremento de até 23,40% no consumo energético de resfriamento por área condicionada ocasionado pelos fenômenos climáticos. Ademais, observou-se a significativa redução proporcionada pelo sombreamento do entorno e a importância da envoltória eficiente e da associação entre parâmetros externos adequados para amenização dos efeitos adversos na edificação. Assim sendo, a incorporação do contexto urbano com as mudanças no clima nas simulações de desempenho energético pode proporcionar dados mais precisos para a elaboração de estratégias coerentes à escala local.
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/15358
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Arquitetura e Urbanismo
dc.publisher.departmentCentro de Artes
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós- Graduação em Arquitetura e Urbanismo
dc.rightsopen access
dc.subjectConsumo energético
dc.subjectilha de calor urbana
dc.subjectmudanças climáticas
dc.subjectmodelagem energética
dc.subjectedifícios urbanos residenciais
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqArquitetura e Urbanismo
dc.titleO clima e suas especificidades: a influência no consumo energético de edifícios urbanos residenciais
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis
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