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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2023.tde-23052024-094301
Document
Author
Full name
Tatiane Ballerini Fernandes
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2023
Supervisor
Committee
Leite, Brenda Chaves Coelho (President)
Krebs, Lisandra Fachinello
Monteiro, Leonardo Marques
Title in Portuguese
Avaliação do impacto do sombreamento de indivíduos arbóreos no comportamento térmico de uma edificação em São Paulo - Brasil por meio da simulação computacional
Keywords in Portuguese
Arborização
Comportamento térmico de edifícios
Eficiência energética
Simulação computacional
Abstract in Portuguese
O desempenho térmico do ambiente construído tem relação direta com o microclima, sendo que o paisagismo do entorno, incluindo indivíduos arbóreos de grande, médio e pequeno porte influenciam na incidência da radiação solar dos edifícios e podem ser usados como estratégia bioclimática. A pesquisa desenvolvida teve como objetivo avaliar o impacto do sombreamento de distintas configurações de indivíduos arbóreos na temperatura do ar interno de um edifício educacional localizado na cidade de São Paulo - SP, considerando o edifício sem ventilação natural ou mecânica. O método adotado foi a avaliação com simulação computacional, usando o EnergyPlus Versão 22.2.0, a fim de mensurar a variação das temperaturas do ar no seu interior. A pesquisa foi realizada em duas fases, sendo que na primeira, identificou-se a espécie arbórea, dentre três definidas por meio da revisão bibliográfica, que produziu o maior impacto na temperatura do ar interno de um modelo representativo de parte da edificação (uma sala de aula) e na segunda, avaliou-se a área total do edifício com essa espécie implantada em cada fachada isoladamente e em todo o seu entorno, nas posições reais identificadas anteriormente. Das análises feitas na primeira fase, concluiu-se que a espécie arbórea cônica, com 12m de altura, distante 12m da edificação e possuindo opacidade (IAF) de 75% foi a que mais impactou na temperatura do ar interno da edificação, com redução de até cerca de 1°C, no verão. Concluiu-se também que esta espécie não reduz a temperatura do ar interno no inverno. Pelas análises da segunda fase, com este tipo de árvore no entorno da edificação, como conclusão geral, foi possível identificar que a utilização de árvores apenas na fachada Noroeste contribuiu com a redução da temperatura do ar interno no verão e aumento no inverno, o que pode indicar que a arborização em volta do prédio todo pode não ser uma boa solução neste sentido.
Title in English
Assessment of trees shading impact on the thermal behavior of a building in São Paulo - Brasil through computer simulation.
Keywords in English
Afforestation
Building thermal behavior
Computer simulation
Energy efficiency
Abstract in English
The thermal performance of the built environment is directly related to the microclimate, and the surrounding landscaping, including large, medium and small trees, influence the solar radiation incidence in buildings and can be used as a bioclimatic strategy. This research goal is to evaluate the shading impact of several arboreal individuals on an educational building indoor air temperature, considering no natural or mechanical ventilation condition. This one is in São Paulo - SP city. The method adopted was evaluation by computer simulations, using EnergyPlus Version 22.2.0, in order to measure the variations in indoor air temperatures. The research consisted in two phases; in the first, one tree species was identified among three defined through the bibliographic review, which produced the higher impact on the indoor air temperature of a part of the building model (a classroom); in the second one, the total area of the building was evaluated with this species implemented on each facade separately, and throughout its surroundings, in the actual positions, identified previously. From the analysis carried out in the first phase, the conclusion was that the conical tree species, 12m high, 12m away from the building and having 75 percent opacity (LAI), was the one that had the higher impact on the building's indoor air temperature, with a reduction of up to around one Celsius degree in summer. Besides, this species does not reduce indoor air temperature in winter. Through the analyzes of the second phase, with this type of tree around the building, as a general conclusion, it was possible to identify that the use of trees only on the Northwest facade contributed to the reduction of indoor air temperature in summer and increase in winter, which may indicate that afforestation around the entire building may not be a good solution in this regard.
 
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Publishing Date
2024-05-27
 
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