Karin Maria Soares Chvatal.

Este projeto de extensão e de ensino tem como objetivo efetuar um diagnóstico do desconfortoacústico observado na Escola Álvaro Guião, patrimônio histórico situado na cidade de SãoCarlos-SP. Os docentes, funcionários e alunos da escola apresentam queixas devido ao alto nívelruído em certos ambientes da edifício, inclusive nas salas de aula. O diagnóstico compreenderámedições do nível de ruído externo e interno em diversos ambientes da escola, com o uso deequipamento e adoção de método de medição de acordo com as normas vigentes. A adequaçãodesses níveis de ruído será avaliada em atividades vinculadas à disciplina de Conforto AmbientalII, de modo que possíveis diretrizes de intervenção possam ser discutidas, embora hajasignificativas restrições para reformas no edifício. Os resultados dos trabalhos dos alunos serãoexpostos na escola ao final do semestre.

A ilha de calor urbana é reconhecida como o maior fenômeno relacionado às mudanças climáticas, o qual tem sido documentado através de uma ampla variedade de estudos, com o objetivo de investigar o aumento das temperaturas urbanas em relação às condições relativamente mais frias de áreas suburbanas. A proposta de materiais de alta refletância para cobertura de edifícios tem atingido resultados importantes durante as últimas décadas, sendo uma medida efetiva para conter o aquecimento em áreas urbanas a partir do aumento da refletância solar dos revestimentos. Superfícies com elevada refletância solar e alta emitância térmica são tipicamente caracterizadas como revestimentos ?frios? aplicados sobre coberturas de edificações e pavimentos urbanos, considerando se seu grande potencial em contribuir com a mitigação das ilhas de calor. Quando aplicados sobre uma superfície exposta à radiação solar, podem absorver menos calor e permanecer mais frios, quando comparados com um revestimento tradicional. Apesar do já consolidado senso comum existente no meio científico sobre o efeito de soluções com alta refletância solar para mitigação do aquecimento em áreas urbanas e no interior de edifícios, no Brasil esta solução ainda não foi amplamente adotada como política pública. Assim, com base no contexto apresentado relativo às mudanças climáticas, o qual está diretamente associado ao Objetivo de Desenvolvimento Sustentável (ODS) 11 ? Cidades e Comunidades Sustentáveis, este projeto busca propor soluções para contribuir com a qualidade térmica de ambientes internos de edificações institucionais públicas, relacionada com o conforto térmico dos usuários, a redução do consumo de energia elétrica para condicionamento artificial, e em maior escala, com a mitigação do fenômeno ilhas de calor urbano. A proposta contempla duas etapas: a) estudo de caso em um edifício institucional da USP, a partir da pintura da cobertura do Instituto de Arquitetura e Urbanismo, na cidade de São Carlos, SP; e b) desenvolvimento de material didático e instrucional, para divulgação posterior de informações a diferentes públicos. O estudo proposto será o primeiro a registrar os efeitos de pinturas frias em um edifício real no contexto climático da cidade de São Carlos, com dados coletados em campo, e servirá de subsídio para a apresentação de resultados consolidados da solução para adoção em edifícios institucionais, assim como residenciais, não só para São Carlos, mas também outros municípios paulistas. contribuindo para a qualidade térmica e ambiental do ambiente construído.

Projeto aprovado pela FAPESP PROCESSO 2023/02387-1. O objetivo geral desta pesquisa é caracterizar o impacto de estratégias passivas na demanda de resfriamento e resiliência de edificações ao longo do século XXI. Dessa forma, contempla-se tanto a mitigação, quanto a adequação às mudanças climáticas. Serão estudadas edificações de uso privado (habitações multifamiliares de médio padrão) e coletivo (salas de aula universitárias), no Brasil. As simulações serão conduzidas em variados climas brasileiros e cenários futuros. Os resultados serão analisados por meio de análise de sensibilidade e técnicas de otimização. Pretende-se que esta pesquisa indique as estratégias passivas mais adequadas para uso nas edificações estudadas ao longo deste século, sob os pontos de vista de eficiência energética e resiliência conjugados.

Projeto Institucional de Pesquisa vinculado a Chamada CNPq Nº 25/2020 - Apoio à Pesquisa Científica, Tecnológica de Inovação: Bolsas de Mestrado e Doutorado. Esse Projeto visa apoiar projetos de pesquisa científica, tecnológica e de inovação vinculados ao Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo do Instituto de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo, por meio da concessão de bolsas de Mestrado e Doutorado. O Projeto Institucional objetiva a capacitação de pesquisadores do Programa, o fortalecimento da articulação no âmbito dos projetos de pesquisa, potencializando trabalhos de pesquisa e retroalimentando resultados e produções, contando com a consolidação dos diálogos entre as linhas de pesquisa, o fortalecimento das redes de pesquisa nacionais e/ou internacionais, bem como as parcerias e acordos com empresas.

A partir do desenvolvimento tecnológico em todo o mundo, novas soluções são buscadas
para um melhor aproveitamento dos recursos naturais, incluindo os recursos que servem
como fonte de geração de energia elétrica. Uma das maneiras mais eficientes para reduzir
a demanda no setor residencial no contexto de redes elétricas inteligentes é por meio do
uso de métodos de Resposta à Demanda, os quais são responsáveis por controlar direta
ou indiretamente o uso da energia elétrica nas edificações. Entretanto, os módulos de
escalonamento de consumo têm considerado apenas os equipamentos de ar-condicionado
para alcançar o conforto térmico ou deixam de lado a preocupação com a manutenção
desta condição dos ocupantes. A partir disso, o objetivo principal deste trabalho é propor,
desenvolver e analisar a aplicação simulada de um cenário baseado em soluções otimizadas
e sustentáveis para a gestão de consumo de energia elétrica residencial, considerando
ainda tarifação de preço variável ao longo do dia. A proposta considera simultaneamente a
manutenção do conforto térmico, o aproveitamento de energia solar fotovoltaica e térmica, a
gestão de bateria residencial e o escalonamento do consumo na tarifa horária branca. Assim,
foram consideradas residências produzidas com premissas de arquitetura bioclimática
para as oito zonas bioclimáticas brasileiras. Em um segundo momento, foram avaliados
diferentes cenários de tarifa horária branca em comparação à tarifação convencional. Para
a obtenção de parâmetros de consumo das residências foram usados dados de pesquisa
pública relacionada à posse de equipamentos e hábitos de consumo no Brasil. A abordagem
propõe o uso da carta bioclimática adaptada ao clima brasileiro como mecanismo de
decisão para as alternativas de climatização propostas. Os resultados encontrados em teste
indicam a viabilidade da solução proposta para a maioria dos dias analisados, obtendo
até 100% de economia, ou seja, situações em que um valor nulo de fatura diária é obtido,
deixando parcelas de consumo de eletricidade a serem compensadas. O aproveitamento
solar dentro da proposta reforça a importância dessa matriz energética e indica para quais
cidades e condições climáticas o mecanismo proposto é mais adequado.

Processo FAPESP:16/02734-0Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - RegularUm potencial significativo para redução no consumo de energia de edificações está no uso do sistema híbrido de condicionamento térmico, que consiste na combinação do sistema natural de ventilação com o sistema mecânico de condicionamento do ar. Embora seja uma estratégia comumente utilizada em edificações de escritórios, nota-se uma carência de informações técnicas sobre seu desempenho. Em vista disso, esta pesquisa tem por objetivo desenvolver metamodelos para análise energética de edifícios de escritórios com sistema híbrido de condicionamento, localizados na cidade de São Paulo, para uso de arquitetos na fase de concepção inicial do projeto. O desenvolvimento dos metamodelos envolverá, resumidamente, a construção de uma base de dados de edifícios híbridos; a aplicação de técnicas de amostragem para gerar combinações entre parâmetros de interesse; a realização de uma vasta quantidade de simulações computacionais; a identificação de parâmetros chave, de maior impacto nos resultados finais e a aplicação de técnicas de modelagem estatística nos resultados das simulações, para geração de metamodelos. Os metamodelos visam auxiliar no desenvolvimento do projeto arquitetônico, tendo em vista que o sistema híbrido requer uma envoltória adequadamente projetada, para garantir maior aproveitamento da ventilação natural e reduzir as necessidades de climatização artificial. A quantificação de desempenho se dará por meio das variáveis demanda de carga térmica, consumo de energia e fator médio de emissão de CO2 do sistema de condicionamento térmico. Espera-se, com isso, contribuir na difusão do sistema híbrido como uma alternativa à redução do consumo de energia de edificações e consequente redução na emissão de gases de efeito estufa, mantendo padrões aceitáveis de conforto térmico aos usuários.

O objetivo desta pesquisa é fornecer subsídios de modo a contribuir para a modelagem de edifícios em programas de simulação do desempenho termoenergético, reduzindo as incertezas atreladas a esse processo. As contribuições serão pautadas em três aspectos, prevendo-se medições experimentais para aferir o seu real comportamento: ventilação natural e elementos externos à fachada; comportamento do usuário e trocas de calor com o solo. Com relação à ventilação natural, serão estudados dispositivos de sombreamento e muros, e seu impacto nos coeficientes de pressão da envolvente tanto de uma habitação quanto em um modelo genérico, a partir de ensaios em túnel de vento. Também serão conduzidas simulações em programa de dinâmica dos fluidos e no EnergyPlus, com o intuito de verificar esse impacto não somente na ventilação natural, mas também no desempenho térmico geral da edificação. Quanto ao comportamento do usuário, o foco será em edifícios de escritórios de modo misto, nas cidades de São Paulo e São Carlos. Será criado um algoritmo que possa ser implementado em programas de simulação computacional, e que relacione o comportamento do usuário (abertura de janelas e acionamento do ar condicionado) às variáveis ambientais internas e externas, para que os resultados das simulações para esses edifícios sejam mais coerentes com a realidade. Já no que se refere às trocas de calor com o solo, pretende-se avaliar o impacto de distintas alternativas de modelagem das trocas de calor com o solo no EnergyPlus e compará-las com dados reais medidos em uma célula teste. Ênfase é dada ao programa Slab, bem como sua grande variedade de dados de entrada.

Projeto financiado por meio de bolsa de Doutorado (CAPES) e PDSE (CAPES)

Mundialmente, o setor da construção civil é um dos principais responsáveis pelo consumo de energia primária e emissão de CO2. Diversos acordos mundiais, como o Protocolo de Kyoto, a Diretiva Europeia 2010/31/EU (com os renomados objetivos ?20-20-20?) e o Anexo 57, da Agência Internacional de Energia (IEA), estabeleceram limites para as emissões de CO2, redução do consumo de energia, investimento na produção de energias renováveis e métodos para avaliar a energia incorporada e as emissões de CO2 dos edifícios. Dentre os sistemas utilizados para avaliar e produzir edificações mais sustentáveis, destaca-se a Avaliação de Ciclo de Vida (ACV). Essa técnica é capaz de fazer uma avaliação holística de todo o ciclo de vida um produto, identificando elementos que impactam o meio ambiente. 
Uma série de ferramentas está disponível no sentido de integrar a avaliação do desempenho energético ao ambiental, como por exemplo as metodologias MARS-SC e a Análise de Custo Ótimo. O objetivo dessa pesquisa consiste na avaliação integrada do consumo de energia, impactos ambientais e custo, ao longo do ciclo de vida de distintas soluções de fachada de edifícios de escritórios no Brasil.

Projeto desenvolvido em conjunto com a equipe da NCSU-North Carolina State University, EUA. Visa a elaboração de metamodelos obtidos através de regressão linear para a avaliação, nas fases iniciais de projeto, do desconforto em habitações de interesse social naturalmente ventiladas.

Sub-projeto 4: Aperfeiçoamento da NBR 15 575 e ao SINAT.

Este projeto foi financiado por bolsas de Mestrado FAPESP e CAPES.

Edifícios com estratégias de ventilação híbrida fazem uso tanto da ventilação natural quanto do condicionamento mecânico como meios de proporcionar conforto térmico. Em edifícios de escritórios, essa pode ser uma importante estratégia para economizar energia. No entanto, é necessário avaliar o seu potencial de utilização nos climas brasileiros, tendo em vista a escassez de trabalhos que tratem de climas similares. Além disso, como usualmente no Brasil tem-se a ventilação natural por meio de janelas operáveis, e essas também são fonte de iluminação natural, torna-se relevante identificar as soluções para a envolvente que correspondam ao menor consumo, o qual irá considerar o equilíbrio entre as necessidades de ventilação e iluminação.

Vinculam-se a este projeto 4 financiamentos:1- Projeto financiado pelo Edital USP PRG Santander-e-Grad 2019. Infraestrutura de modelagem e simulação de desempenho do ambiente construído para o ensino de arquitetura e urbanismo.2- Projeto financiado pelo Edital PRG CAEG-Consórcios Acadêmcios para o Ensino de Graduação 2020: Consórcio IAU/FAU para o uso de ferramentas inovadoras no ensino de conforto ambiental 3- Projeto financiado pelo Edital do Programa Laboratórios Didáticos para o Ensino de Graduação 2021: Laboratórios didáticos de tecnologias construtivas em Arquitetura e Urbanismo.4-Construção de Ambientes e Cenários Educativos Imersivos em 360 por meio da Realidade Virtual ImersivaO objetivo deste projeto é a proposição e a avaliação de experiências didáticas vinculadas ao ensino de Conforto Ambiental. Mais recentemente, com a reforma do Laboratório de Conforto Ambiental, no final do ano de 2018, tem-se desenvolvido novas experiências para esse espaço, de apoio ao ensino de graduação.

Projeto já descrito em Projetos de Pesquisa. Trata-se de um projeto de ensino e pesquisa.