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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.18.2015.tde-04052015-101205
Documento
Autor
Nome completo
Grace Tiberio Cardoso de Seixas
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2015
Orientador
Banca examinadora
Vecchia, Francisco Arthur da Silva (Presidente)
Castañeda Nolasco, Gabriel
Colabone, Rosângela de Oliveira
Masiero, Érico
Tech, Adriano Rogério Bruno
Título em português
Climatologia aplicada à arquitetura: investigação experimental sobre a distribuição de temperaturas internas em duas células de teste
Palavras-chave em português
Células de teste
Climatologia dinâmica
Desempenho térmico
Episódio representativo
Temperaturas internas
Resumo em português
Este trabalho de caráter investigativo analisou a distribuição espacial de temperaturas superficiais internas (TSI) e temperatura interna do ar ou de bulbo seco (TBS), em duas células de teste distintas, para dois dias típicos experimentais, um sob a influência da massa tropical, e outro sob o domínio da massa polar atlântica. O objetivo desta pesquisa é fornecer diretrizes para coleta de dados experimentais de temperatura, visto que não existe uma norma adequada que oriente este procedimento metodológico em edificações. Esta investigação foi realizada a partir das abordagens espacial e temporal da Climatologia Dinâmica, como forma de conhecer a influência das flutuações do tempo meteorológico (episódios climáticos), sobre os valores das temperaturas internas das duas edificações experimentais. As séries de dados de temperaturas de bulbo seco e superficiais internas foram coletadas em uma células de teste com cobertura verde e outra com telhado cerâmico convencional, por meio de termopares instalados em locais prédeterminados. Os dados de radiação solar global e das principais variáveis climáticas foram registrados pela estação meteorológica automática do Centro de Ciências da Engenharia Aplicadas ao Meio Ambiente (CCEAMA), da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP). Os resultados foram analisados a partir da elaboração de gráficos e tabelas, com auxílio das cartas sinóticas e imagens de satélite, para identificação do episódio representativo e escolha dos dois dias típicos experimentais. Concluiu-se que, em cada célula de teste, a distribuição das temperaturas superficiais internas é praticamente uniforme, mas em relação à temperatura de bulbo seco existe um pequeno gradiente vertical de temperatura na célula convencional. Neste sentido, as temperaturas superficiais podem ser coletadas de qualquer ponto, desde que a superfície seja uniforme. Para as coletas de temperaturas de bulbo seco é recomendado que sejam realizadas em local equidistante de todas as superfícies, mas a altura para posicionamento dos sensores poderá variar de acordo com cada estudo. Portanto, este trabalho contribuirá de maneira significativa para futuros estudos na área da conforto humano e adequação ambiental de edificações.
Título em inglês
Climatology applied to architecture: an experimental investigation about internal temperatures distribution at two test cells
Palavras-chave em inglês
Dynamic climatology
Internal temperatures
Representative episode
Test cells
Thermal performance
Resumo em inglês
This investigative work analyzed the spatial distribution of internal surface temperature (IST) and internal air temperature or dry bulb (TBS), in two different test cells, for two typical experimental days, one under the influence of tropical mass and another one dominated by the polar Atlantic mass. The main goal of this research is to provide guidelines to collect temperature data experimentally, since there is not an appropriate standard to guide this methodological procedure in buildings. This research was based on the spatial and temporal approaches of dynamic climatology to know the influence of weather fluctuations (climatic episodes) on internal temperatures of values. The data series of dry bulb temperature and internal surface temperatures were measured in a test cell with green roof and the other with conventional ceramic roof by thermocouples installed at predetermined locations. The data of solar radiation and the main climatic variables were recorded by the automatic weather station at the Center of Science Engineering Applied to the Environment (CCEAMA), School of Engineering of São Carlos (EESC-USP). The results were analyzed by means of charts and tables, and verified by satellite imagery and synoptic maps for the identification of the representative episode and choice of two typical experimental days. The results led to the conclusion that the distribution of the internal surface temperature is almost uniform in the two test cells, but in relation to the dry bulb temperature there is a small vertical temperature gradient in the conventional cell. In this way, the surface temperature can be collected at any point, provided that the surface is uniform. For the measurement of dry bulb temperature is recommended to be performed in place equidistant from all surfaces, but the height for positioning of sensors may vary according to each study. Therefore, this work will contribute significantly to future studies in the area of human comfort and environmental suitability of buildings.
 
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Data de Publicação
2015-05-07
 
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