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TRABALHO

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Determinação do Módulo de Elasticidade Longitudinal de Madeira utilizando Smartphone

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	30/09/2024
Área	ESTRUTURAS DE MADEIRAS
Orientador(es)	Andres Batista Cheung
Coorientador(es)
Orientando(s)	Hiago Rafael de Sousa Santos
Banca	Ana Paula da Silva Milani Andres Batista Cheung Carlito Calil Junior Gilfranco Medeiros Alves Johannes Gerson Janzen
Resumo

Simulações termoenergéticas em brises: Análise de otimização multiobjetivo e algoritmos genéticos aplicado em projeto baseado em desempenho

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	27/09/2024
Área	ENGENHARIA CIVIL
Orientador(es)	Arthur Santos Silva
Coorientador(es)
Orientando(s)	Camila Carli da Silva
Banca	Ana Paula da Silva Milani Andres Batista Cheung Arthur Santos Silva Helena Rodi Neumann Marcio Jose Sorgato
Resumo	A construção civil é um dos setores que mais impacta o meio ambiente durante todo o ciclo de vida da edificação, sendo que um dos fatores que contribui para isto é o consumo de energia. Há estudos que mostram a importância das decisões de estratégias nas etapas iniciais do projeto de edifícios para diminuir o consumo de energia. Tendo isso em mente, este estudo propõe uma verificação de rotina de projeto para encontrar a forma de brises que permita ao ambiente ter mais iluminação natural com menos consumo de energia. Por serem soluções conflitantes utilizou-se a otimização multiobjetivo com a abordagem de algoritmos genéticos e NSGA II. A função-objetivo do problema foi minimizar a área do brise e a carga térmica de resfriamento e maximizar a iluminação natural. Para isso foram selecionados os seguintes indicadores: Área do brise (m²), CgTT (kWh/ano) e UDI – Useful Daylight Illuminance (%). O estudo de caso foi um modelo de pavimento subdividido em cinco zonas, quatro perimetrais e uma central com tipologia de escritório em Campo Grande (MS), sendo que a análise foi realizada em uma zona. Os parâmetros de projeto foram as diretrizes das NBR 15220-3, NBR 15575 e INI-C e as variáveis foram as coordenadas cartesianas dos brises. Para análise foi utilizado o Grasshopper® junto ao Rhinoceros® e os plug-ins do Ladybug Tools® (os quais possuem a base no EnergyPlus®, OpenStudio® e Radiance®) e o Wallacei® (que utiliza a abordagem NSGA II). Além da otimização, foi feita uma análise de sensibilidade, por meio do plug-in Colibri® e do software R®, para verificar quais elementos mais impactam na carga de resfriamento e iluminação natural. Foi gerado uma população de 1000 indivíduos e selecionadas soluções da Fronteira de Pareto. Os modelos otimizados apresentaram vantagens como permitir mais iluminação natural em todo o ambiente e redução de área do brise (o qual teria menos necessidade de material), porém resultando em um pequeno aumento no consumo de energia para resfriamento. Desta forma a otimização multiobjetivo pode auxiliar o profissional nos estágios iniciais de projeto.

Avaliação pós-ocupação do Museu de Arqueologia da UFMS: Conforto térmico e preservação do acervo

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	26/09/2024
Área	ENGENHARIA CIVIL
Orientador(es)	Arthur Santos Silva
Coorientador(es)
Orientando(s)	Sabrina Lini
Banca	Ana Paula da Silva Milani Andrea Naguissa Yuba Arthur Santos Silva Helena Rodi Neumann Lia Raquel Toledo Brambilla Gasques Sandro Petry Laureano Leme
Resumo

"Análise da iluminação natural em ambiente de ensino em relação ao conforto visual e ciclo circadiano"

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	23/09/2024
Área	INSTALAÇÕES PREDIAIS
Orientador(es)	Arthur Santos Silva
Coorientador(es)
Orientando(s)	Barbara Ludmilla das Neves de Queiroz
Banca	Ana Paula da Silva Milani Andres Batista Cheung Arthur Santos Silva Helena Rodi Neumann Marcio Jose Sorgato
Resumo	Atualmente, o ser humano permanece cada vez mais tempo em ambientes internos, resultando em uma exposição maior a luz artificial em comparação a luz natural. Esse cenário pode acarretar efeitos prejudiciais, uma vez que a interação com a luz natural desempenha um papel importante na regulação do ciclo circadiano, no alivio de tensões, possuindo ainda propriedades bactericidas e germicidas, além de conferir uma sensação mais agradável e dinâmica. Estudos recentes tornaram possível calcular a quantidade e a qualidade de propriedades relacionadas a iluminação e ao ciclo circadiano como: a razão M/P (Melanopic/Photopic), o Equivalent Melanopic Lux (EML) e as iluminâncias necessárias para o conforto visual e plano de trabalho. O objetivo deste trabalho é avaliar a qualidade da iluminação natural em salas de aula na cidade de Campo Grande – MS, considerando o ciclo circadiano e conforto visual. Para tanto foi utilizada a metodologia de simulação de salas de aula baseadas nas normas da FNDE, em que os modelos se diferenciavam pelas orientações e material das aberturas. Os ambientes foram modelados no Rhinoceros 7 e simulados com o plugin Alfa. Os resultados foram obtidos pela análise de diversas variáveis como: aberturas com diferentes vidros, diferentes orientações, diferentes dias (21 de junho, 21 de setembro e 21 de dezembro) e horários (9 horas, 11 horas, 14 horas e 16 horas), com céu nublado e claro para a cidade de Campo Grande – MS. Após a análise dos resultados obtidos pelo plugin Alfa, uma metodologia foi desenvolvida a fim de encontrar qual modelo de sala de aula se aproximava mais do modelo ideal proposto. A partir dos resultados pode-se observar que a mudança de vidro no modelo com orientação Sul fez com que ele apresentasse o pior resultado, enquanto o mesmo modelo com vidro diferente apresentava o melhor resultado considerando 150 lux ≤ EML ≤ 3000 lux. Esse resultado deu destaque a importância da avaliação do material utilizado e como ele pode interferir no projeto. A análise do modelo atual de aberturas e sua atuação nas salas de aula de acordo com o conforto visual e ciclo circadiano, serve como um passo inicial para repensar a maneira como projetamos as aberturas e iluminação interna dos ambientes de ensino.

ANÁLISE ENERGÉTICA EM SUPERMERCADOS

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	06/09/2024
Área	INSTALAÇÕES PREDIAIS
Orientador(es)	Frederico Silva Moreira
Coorientador(es)
Orientando(s)	Marlon Cesar Souza da Silva
Banca	Andrea Teresa Riccio Barbosa Cristiano Quevedo Andrea Frederico Silva Moreira Jair de Jesus Fiorentino Sandro Petry Laureano Leme
Resumo	Nos últimos anos, grandes redes de supermercados estão se tornando centros comerciais de grande relevância. O que antes era apenas um local de comercialização de alimentos e produtos de uso geral vem, a cada dia, aumentando o porte de suas construções, diversificando os produtos oferecidos e agregando outras lojas ao local. Consequentemente, o consumo de energia elétrica tem aumentado proporcionalmente. O objetivo deste trabalho foi encontrar maneiras de reduzir esse consumo, analisando os processos realizados nas unidades consumidoras e buscando oportunidades de implementação da eficiência energética. Foram realizadas medições, análises e busca de informações dentro das lojas da rede, possibilitando a análise dos processos e dos perfis de consumo de energia elétrica. Como resultado, são apresentadas soluções técnicas e comportamentais que possibilitam a otimização do consumo de energia, visando uma utilização mais sustentável. Um levantamento das contas de energia de 20 unidades consumidoras mostrou uma redução nos gastos através do ajuste dos contratos das lojas. Após as análises, verificou-se que, apenas com alterações no enquadramento tarifário, é possível obter uma economia de R$ 14.360,00 por mês, o que equivale a R$ 172.320,00 por ano. Houve também redução nos gastos com energia corrigindo o fator de potência das lojas que apresentavam essa necessidade. Foi possível obter uma economia de R$ 3.883,31 por mês, o que equivale a R$ 46.599,72 por ano, com um investimento se paga em 7 meses, através da economia nas contas de energia. O estudo de migração de todas as lojas do grupo para o mercado livre de energia demonstrou ser altamente recomendável. Essa ação pode representar uma redução significativa nos custos de energia, com uma economia estimada entre 27% e 32% do valor total gasto (R$ 900.000,00), o que pode resultar em uma economia de pelo menos R$ 243.000,00 por mês. Isso foi comprovado com a alteração feita em uma loja. Foram analisadas, de forma detalhada, duas unidades: uma mais nova e outra mais antiga. Com a instalação de medidores de grandezas elétricas em pontos estratégicos dentro dessas duas lojas, foi possível identificar pontos críticos de consumo, sugerir alterações e comparar os resultados. Essa análise abriu oportunidades para a aplicação de conceitos de eficiência energética, como mudanças comportamentais, sem necessidade de investimentos financeiros, gerando uma redução nos custos fixos das lojas. Os resultados obtidos podem ser replicados em qualquer loja do setor supermercadista, e já estão sendo incorporados aos projetos das novas lojas desse grupo. Palavras-chave: Energia Elétrica, Eficiência Energética, otimização de uso de energia, Supermercados.

Laboratórios orientados à sustentabilidade nas cidades brasileiras

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	02/09/2024
Área	MATERIAIS E COMPONENTES DE CONSTRUÇÃO
Orientador(es)	Adriane Angelica Farias Santos Lopes de Queiroz
Coorientador(es)
Orientando(s)	Carolina Mendo dos Santos
Banca	Adriane Angelica Farias Santos Lopes de Queiroz Fabricia Gladys Fernandes da Silva Rossato Izabela Leite Ribeiro Guimaraes Jose Carlos de Jesus Lopes Rosamaria Cox Moura Leite Padgett
Resumo	Diante do crescimento exponencial de estudos científicos e de criação de Living Labs (LL) no Brasil, surge também a demanda de análise desta realidade em um país ainda em de avaliação do impacto social positivo causado por um laboratório, no Brasil ainda é desenvolvimento. Enquanto os estudos na Europa e nos Estados Unidos estão em busca de meios de mensurar os resultados dos LL, no Brasil, ainda é necessário investigar sues mecanismos para a possível consolidação desta metodologia. Considerando que um LL é um dinamizador da inovação social para um desenvolvimento mais sustentável das cidades, surge a seguinte questão de pesquisa: Quais são as estratégias de sustentabilidade adotadas pelos Living Labs no Brasil? Em busca de responder essa questão, foram elaborados dois artigos, onde no primeiro foi apresentado um panorama dos estudos brasileiros sobre LL e Urban Living Lab (ULL) e no segundo, houve a caracterização dos LL brasileiros em relação à sua orientação à sustentabilidade. Ambos os trabalhos auxiliam a alcançar o objetivo geral deste estudo que é apontar qual a abordagem de sustentabilidade encontrada nos Living Labs brasileiros. Por tratar-se de uma pesquisa descritiva e exploratória, a coleta de dados foi feita em duas etapas, separada em dados secundários e dados primários, o último por meio de um questionário online respondido por LL brasileiros em atividade. A análise deste conteúdo mostrou que os laboratórios brasileiros seguem três grandes características: contexto de vida real; colaboração e inovação. E dentro de cada um dos aspectos apresentados, existem práticas e interações sociais que visam um impacto positivo na sociedade para um desenvolvimento mais sustentável das cidades. Além disso, a importante interação entre os LL brasileiros com as IES, sendo um dos principais motivos de criação, ator envolvido e público-alvo. Porém, foi analisado que muitos laboratórios ainda apresentam lacunas na sua estruturação, impedindo que seu verdadeiro potencial seja atingido, e fazendo com que as intenções de sustentabilidade não sejam vistas em um primeiro momento. Esse resultado afeta diretamente a prática desta metodologia já consolidada na Europa, visto que os LL brasileiros utilizam a inovação social para o desenvolvimento mais sustentável das cidades sem se dar conta desta ação. Este trabalho avança ao trazer a luz essa perspectiva para uma cadeia de novos estudos que poderão auxiliar na consolidação e disseminação dos Living Labs brasileiros.

Modelo estatístico para predição de geração de energia solar fotovoltaica

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	29/08/2024
Área	INSTALAÇÕES PREDIAIS
Orientador(es)	Erlandson Ferreira Saraiva
Coorientador(es)
Orientando(s)	MARIANA VILLELA FLESCH
Banca	Erlandson Ferreira Saraiva Julio Alberto Peres Ferencz Junior Rubia Mara de Oliveira Santos Valdemiro Piedade Vigas Willy Alves de Oliveira Soler
Resumo	Nos últimos 10 anos, houve um aumento significativo da geração de energia através de usinas fotovoltaicas, tanto residenciais quanto de grande porte. Em regiões com incidência solar abundante, como é o caso do Brasil, usinas fotovoltaicas são frequentemente instaladas devido a viabilidade financeira. Com isso, a cada dia mais usinas fotovoltaicas estão sendo ligadas ao sistema de rede elétrica das cidades. No entanto, isto pode causar instabilidade na rede, gerando desafios para as concessionárias de energia, pois estas administram a estrutura de transmissão e distribuição de energia elétrica. Uma ferramenta de auxílio na resolução deste problema é o desenvolvimento de modelos preditivos capazes de informar com alta confiabilidade a quantidade de energia que será gerada e inserida no sistema elétrico por uma usina. Nesta dissertação, propomos uma abordagem Bayesiana para: (i) estimar a curva de crescimento de uma função f(·) que modela a geração de energia solar em n dias; e (ii) predizer a curva de crescimento para o (n + 1)-ésimo dia usando o histórico dos valores registrados. Para isso, assumimos que f(·) é uma função desconhecida, mas com vetor de valores f(t)=(f(1),...,f(k)) sendo gerado a priori de um processo Gaussiano. Uma vantagem dessa abordagem é que podemos estimar a curva das funções f(·) e fn+1(·) por “funções suaves” que são obtidas ligando por linhas os pontos gerados a partir de uma distribuição normal k-variada com vetor de médias e matriz de covariâncias apropriados. Contudo, como a distribuição a posteriori conjunta para os parâmetros de interesse não possui uma forma matemática conhecida, descrevemos como implementar um algoritmo Gibbs sampling para obter as estimativas para os parâmetros. Ilustramos a performance do modelo proposto utilizando dois estudos de simulação e uma aplicação a um conjunto de dados reais. Como medidas de desempenho, calculamos o erro percentual absoluto, a média do erro percentual absoluto (MEPA) e a raiz quadrada do erro quadrático médio (RQEM). Em todos os casos simulados e na aplicação, os valores de MEPA e REQM são próximos a 0, indicando um desempenho muito satisfatório da abordagem proposta. Palavras chave: Energia Solar Fotovoltaica; Distribuição Normal Mutivariada; Processo Gaussiano; Inferência Bayesiana; Algoritmo Gibbs Sampling.

A FABRICAÇÃO DIGITAL APLICADA AO PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DE DESIGN DE MOBILIÁRIO

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho Final de Curso
Data	28/08/2024
Área	ESTRUTURAS DE MADEIRAS
Orientador(es)
Coorientador(es)
Orientando(s)
Banca	Andrea Naguissa Yuba Andres Batista Cheung Gilfranco Medeiros Alves Renata Benedetti Mello Nagy Ramos
Resumo

A FABRICAÇÃO DIGITAL APLICADA AO PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DE DESIGN DE MOBILIÁRIO

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	28/08/2024
Área	ESTRUTURAS DE MADEIRAS
Orientador(es)	Gilfranco Medeiros Alves
Coorientador(es)
Orientando(s)	Mariel Selingardi Espindola
Banca	Andrea Naguissa Yuba Andres Batista Cheung Gilfranco Medeiros Alves Juliana Couto Trujillo Renata Benedetti Mello Nagy Ramos
Resumo	Processos de transformação estão intrinsecamente ligados ao desenvolvimento de novas tecnologias e ao uso de máquinas, que facilitam e tornam a transformação de materiais em produtos mais eficiente, produtiva e inovadora. Diante de tais transformações, o presente trabalho apresenta como eixo temático o encadeamento entre os processos de fabricação artesanal, de fabricação industrial e de fabricação digital, visando expor as potencialidades apresentadas pela fabricação digital, identificar as conveniências dessa mudança de processos, e também exemplificar e experimentar as técnicas digitais abordadas de maneira prática, com a prototipagem e a fabricação de um produto de mobiliário. Todo este processo de experimentações práticas foi, juntamente com um questionário aplicado à profissionais da área, instrumentos para a elaboração do produto final desta pesquisa, que tem como objetivo geral a proposição de um workflow de processos digitais, com o objetivo de orientar futuros usuários interessados em práticas digitais a iniciarem seus projetos. Foi realizada uma revisão bibliográfica acerca do eixo central da pesquisa, e foram utilizados conceitos da Cibernética, como a retroalimentação e feedback looping para o desenvolvimento dos protótipos. A metodologia do Design Science Research foi a base para o desenvolvimento do produto final, por ser o método mais adequado para proposições. Além disso, alguns conceitos do Metadesign foram também utilizados neste estudo. Apresenta-se como resultado, uma estante fabricada digitalmente em escala 1:1, que atende aos requisitos de adaptabilidade aos diferentes contextos de residência e formas de morar, e que também apresenta uma estética agradável ao senso comum dos usuários em geral. Essa experimentação atuou como instrumento para a elaboração do Guia de Fabricação Digital para Mobiliários, produto final da presente pesquisa, que busca também fomentar uma discussão ainda maior acerca do framework desenvolvido, trazendo como resultado uma contribuição tecnológica-social. Palavras- chave: fabricação digital; design de mobiliário; arquitetura e urbanismo.

ANÁLISE DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	22/08/2024
Área	ENGENHARIA HIDRÁULICA
Orientador(es)	Andrea Teresa Riccio Barbosa
Coorientador(es)
Orientando(s)	Ludmila Machado Rodrigues
Banca	Andrea Teresa Riccio Barbosa ELTHON SANTOS TEIXEIRA Frederico Silva Moreira Johannes Gerson Janzen Keila Roberta Ferreira de Oliveira Marcos Roberto de Araujo
Resumo	Muitas pesquisas visam encontrar soluções de eficiência energética para a operação de sistemas de abastecimento de água, e constata-se que é possível reduzir significativamente os custos com energia elétrica nas companhias de abastecimento. Com esse objetivo, esta pesquisa propõe alternativas para diminuir os custos de energia elétrica no bombeamento do sistema de abastecimento de água do município de Miranda, MS. A metodologia foi aplicada em um estudo de caso, que envolveu o levantamento do sistema de abastecimento de água de todos os bairros de Miranda/MS, verificando o controle da operação, o atendimento às demandas, os equipamentos em operação e a situação do abastecimento. Com essas informações foram realizadas diversas simulações, efetuando cálculos, dimensionamentos de bombas e equipamentos, além de pesquisar os custos de energia elétrica de bombeamento para os sistemas. O estudo abordou três diferentes cenários para a eficiência energética no sistema de abastecimento de água de Miranda/MS. No cenário 01, foram investigadas a troca das quatro bombas (EAB-001, EAT-001, EAT-002 e EAT-003) e o custo da energia de bombeamento, com uma análise técnica e econômica das alterações propostas. No cenário 02, foi realizado um diagnóstico energético da bomba EAT-002 e implementada a utilização de inversores de frequência da bomba EAT-003. No cenário 03, foram investigadas medidas como a substituição das bombas, a troca das antigas redes de cimento amianto por PVC, a instalação de uma nova adutora para otimização do sistema, a implantação de um novo reservatório com maior capacidade e a implementação de estratégias de gerenciamento de energia. A análise concluiu que a melhor opção é o Cenário 03, pois esses resultados mostram que o payback simples tem um período de retorno estimado em 15 anos. Embora esse prazo seja longo, podendo ser maior que a vida útil de alguns componentes do sistema, ele proporciona uma maior eficiência energética. Quando se considera o payback descontado, com uma taxa de desconto de 7,5%, o projeto se revela viável. É importante observar que, neste cenário, também foi considerada a ampliação do sistema para atender um número maior de residências. Palavras- chave: eficiência energética, sistemas de abastecimento de água, redução de custos.

TENSEGRITY: CONFIGURAÇÕES GEOMÉTRICAS, SCRIPTS E PROTOTIPAGEM

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	26/06/2024
Área	ENGENHARIA CIVIL
Orientador(es)	Gilfranco Medeiros Alves
Coorientador(es)
Orientando(s)	Natacha Figueiredo Miranda
Banca	Ana Paula da Silva Milani Andres Batista Cheung Cynthia Nojimoto Gilfranco Medeiros Alves Juliana Couto Trujillo
Resumo	O trabalho se propõe a pensar espacialidades e estruturas que possam ser versáteis, dinâmicas e eficientes do ponto de vista estrutural, assim como, do ponto de vista funcional, possam ser acopladas e conectadas a edifícios, servir de abrigo temporário, constituir-se em pavilhões etc., porém com foco em estratégias de baixo impacto em relação ao meio ambiente. A partir da noção da bioinspiração, tais estruturas possibilitam, a exemplo do que acontece nos mamíferos nos quais um sistema biônico envolvendo ossaturas e tendões, buscar uma metáfora no sentido da otimização estrutural e espacial, e como consequência, desenvolver um modelo de projeto mais sustentável. Utilizando métodos de projeto contemporâneos a partir da mediação digital, tais como parametrização, prototipagem e fabricação digital, a pesquisa desenvolveu prototipagens e fez análises em várias escalas e materiais a fim de montar um Catálogo com as Tensegrities para divulgar o conhecimento e ajudar iniciantes a utilizar esse sistema estrutural. Serão consideradas para a pesquisa as estruturas do tipo implantáveis ou transformáveis, por terem um caráter adaptável, modular e dinâmico, sendo a Tensegrity, a estrutura recortada para esse estudo. Palavras-chave: arquitetura digital, arquitetura regenerativa, estruturas paramétricas, estruturas implantáveis, Tensegrity.

ESPAÇOS VERDES URBANOS PÚBLICOS DE CAMPO GRANDE (MS), NO CONTROLE DE ÁGUAS PLUVIAIS: AVALIAÇÃO DO SERVIÇO ECOSSISTÊMICO DE REGULAÇÃO

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	26/06/2024
Área	ENGENHARIA CIVIL
Orientador(es)	Jose Carlos de Jesus Lopes
Coorientador(es)
Orientando(s)	PRISCILLA AZAMBUJA JUSTI
Banca	Alexandre Meira de Vasconcelos Andrea Teresa Riccio Barbosa Geraldino Carneiro de Araujo Johannes Gerson Janzen Jose Carlos de Jesus Lopes
Resumo	O aumento da população em áreas urbanas e a crescente sensibilidade aos eventos adversos causados pelas mudanças climáticas levam os responsáveis pela gestão pública a buscarem ferramentas técnicas alternativas que contribuam para o funcionamento sustentável e integrado da cidade, assegurando a qualidade de vida de seus residentes e visitantes. Os espaços verdes urbanos, que integram um conjunto de áreas urbanas verdes e vegetação, apresentam-se como ambientes naturais ou mesmo artificiais para melhorar a qualidade ambiental urbana. Aqui destaca-se que esses ambientes beneficiam a mitigação do escoamento superficial de chuva e das inundações. Por sua vez, o uso de indicadores, enquanto ferramentas de gestão urbana sustentável, permitem o monitoramento e avaliação dos espaços verdes urbanos públicos, no controle de águas pluviais urbanas. E enquanto ferramentas técnicas, a aplicabilidade dos indicadores contribui para o planejamento urbano sustentável e nas tomadas de decisões dos gestores públicos com vista ao desenho de políticas públicas, que atendam as dimensões da sustentabilidade. A situação em Campo Grande (MS) não é diferente. A cidade também está em processo de urbanização e vivência os efeitos das mudanças climáticas, especialmente relacionados aos eventos hidrológicos extremos, no ambiente urbano. O que exige ações do Poder Público municipal, técnicas de adequação ou, até mesmo, de resolução para solucionar, em definitivo, o problema. Sob tais perspectiva, esta pesquisa se propõe responder a seguinte pergunta que se coloca como questão central: Qual é a eficiência nos serviços ecossistêmicos, fornecidos pelos espaços verdes urbanos públicos, em Campo Grande (MS), no controle de águas pluviais? Assim, o objetivo geral desta proposta é avaliar a eficiência nos serviços ecossistêmicos, fornecidos pelos espaços verdes urbanos públicos, em Campo Grande (MS), no controle de águas pluviais. Trata-se de uma pesquisa descritiva e exploratória, a ser fundamentada por uma revisão bibliográfica sistemática, a partir da coleta e utilização de dados primários e secundários. Adotará uma abordagem mista sobre o objeto de pesquisa. Como resultados esperados, projeta-se que os resultados possam verificar se os espaços verdes urbanos públicos, assentados em Campo Grande (MS), são suficientes para mitigar os eventos hidrológicos extremos. O estudo avaliou 70 espaços verdes urbanos públicos de Campo Grande (MS), aplicando o método CN para análise do escoamento superficial, considerando parâmetro como CN médio, índice de áreas verdes (IAV) e dois indicadores da NBR, e através da análise fatorial por componentes principais. Além de propor melhorias, como arborização e materiais drenantes, destacando a necessidade de aumento de espaços verdes urbanos públicos em alguns bairros para gestão eficaz de águas pluviais e ressaltando a importância da análise conjunta de indicadores no planejamento urbano sustentável.

Análise de fator de sobre dimensionamento em sistemas fotovoltaicos com o uso de rede neural artificial

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	19/06/2024
Área	ENGENHARIA CIVIL
Orientador(es)	Andrea Teresa Riccio Barbosa
Coorientador(es)
Orientando(s)	Gabriel Edgar Hermann
Banca	Andrea Teresa Riccio Barbosa Flavio Aristone Frederico Silva Moreira Jair de Jesus Fiorentino Ramon Eduardo Pereira Silva
Resumo	Sistemas de geração fotovoltaica são hoje uma alternativa para quem quer investir em gerar energia limpa. Sendo assim, é importante que cada vez mais seja discutido, em meio acadêmico e profissional, como fazer o correto dimensionamento desses sistemas, visando uma análise que se aproxime da real geração pretendida. Não há consenso no meio acadêmico sobre como a diminuição da visibilidade solar em períodos de estiagem reduz a energia gerada em painéis instalados em áreas rurais e urbanas. Uma revisão bibliográfica foi feita acerca do tema proposto, e estudos de diversos lugares do mundo foram agrupados nesse trabalho elucidando o problema. Sendo assim, este estudo apresenta como determinar o fator de sobredimensionamento para correção da potência de geração nos projetos de sistemas fotovoltaicos, em regiões de longos períodos de estiagem, além de determinar os fatores (parâmetros) que influenciam na geração fotovoltaica nesses locais considerados críticos. Para isso, foram coletados os dados de geração de dois sistemas fotovoltaicos, um instalado em uma área urbana em Campo Grande/MS e um na zona rural na cidade de Bela Vista/MS, que foram posteriormente compilados em conjunto com dados meteorológicos coletados do INMET. Esses dados foram implementados em uma Rede Neural Artificial (RNA) do tipo MultiLawer Perceptron (MLP), com auxílio do simulador WEKA e, como resultado esperou-se obter com o menor erro possível, o fator de correção em projeto para os sistemas instalados em regiões com períodos de estiagem, além de analisar a diferença em sistemas rurais e urbanos quanto a sujidade. Os resultados foram satisfatórios, ao passo que valores de erro em aproximadamente 1% mostraram a eficiência na explicação e modelagem do problema usando as RNAs do tipo MLP. Outro resultado importante foi o fator de sobre dimensionamento na ordem de 4% para áreas urbanas e 10% para áreas rurais, em sistemas sem manutenção periódica. O estudo também mostra os principais fatores meteorológicos que influenciam na geração fotovoltaica. Por fim, encontraram-se os pesos das Redes Neurais Artificiais que estabelecem o conhecimento da rede.

MEDIAÇÃO DIGITAL EM ARQUITETURA: WORKFLOW DE SUBSTITUIÇÃO DE ESQUADRIAS EM HABITAÇÃO DE INTERESSE SOCIAL

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	11/06/2024
Área	ENGENHARIA CIVIL
Orientador(es)	Gilfranco Medeiros Alves
Coorientador(es)
Orientando(s)	ANA CAROLINE DE LIMA SANTANA
Banca	Andrea Naguissa Yuba Gilfranco Medeiros Alves Juliana Couto Trujillo Juliano Veraldo da Costa Pita Mayara Dias de Souza
Resumo	A partir do cenário do déficit habitacional no Brasil, este estudo a borda e investiga o papel da mediação digital no processo de projeto arquitetônico para habitações de interesse social (HIS), tendo como ponto de partida a situação habitacional precária enfrentada pelas famílias de baixa renda. Assim, se investiga a customização em massa de componentes arquitetônicos em moradias destinadas a população de baixa renda, utilizando técnicas de design paramétrico e modelagem da informação (BIM). A partir do desenvolvimento de um workflow de substituição de esquadrias dentro das primeiras etapas de projeto arquitetônico, para ser implantado no programa Minha Casa Minha Vida (MCMV), em que se explora as potencialidades da interação entre arquiteto, usuário e software, tem-se o objetivo de aprimorar a qualidade das habitações populares. A metodologia da pesquisa e do workflow baseiam-se na Cibernética de Segunda Ordem, com foco no conceito de feedback looping, de modo a estabelecer um fluxo mais eficiente no processo de projeto. Para o desenvolvimento do experimento se tem o uso dos softwares VisualARQ e Rhinoceros 3D para a exploração das possibilidades práticas da pesquisa. Assim, coloca-se em foco a discussão da relevância da mediação digital e o fluxo de informações no processo de projeto arquitetônico. As reflexões desta pesquisa destacam o potencial do workflow de substituição de elementos arquitetônicos, especialmente em projetos de HIS, como os do programa MCMV, ao empregar a customização em massa. Busca-se contribuir para a discussão sobre a importância da mediação digital na elaboração de projetos, enfatizando o papel do design paramétrico e do BIM como impulsionadores e facilitadores de todo o processo.
Download	Mestrado_AnaCarolinedeLimaSantana_VersaoFinal.pdf

Análise paramétrica das propriedades higrotérmicas da taipa de pilão para uso na simulação termoenergética

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	14/05/2024
Área	ENGENHARIA CIVIL
Orientador(es)	Ana Paula da Silva Milani
Coorientador(es)
Orientando(s)	Mayara Tartarotti Cardozo da Silva
Banca	Ana Paula da Silva Milani Andrea Naguissa Yuba Arthur Santos Silva Lucas Rosse Caldas Marcio Jose Sorgato
Resumo	Estruturas tradicionais como a taipa de pilão constituem uma alternativa que incorpora princípios e materiais locais para promover tanto a sustentabilidade da edificação quanto o conforto dos usuários. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi parametrizar as propriedades higrotérmicas da taipa de pilão por meio de diferentes processos de simulações computacionais para aplicação na avaliação de desempenho termoenergético das construções com terra. A metodologia consistiu na modelagem e simulação computacional de uma edificação com paredes de taipa, por meio dos softwares EnergyPlus (versão 9.4) e Jeplus (versão 2.1.0). Considerou-se dois modelos termoenergéticos: CTF (conduction transfer function) e EMPD (effective moisture penetration depth). Além disso, as variáveis estudadas foram a espessura das paredes (12, 20 e 30 cm), as propriedades higrotérmicas da taipa a partir de uma revisão bibliográfica e a rotina de uso e ocupação da edificação. Os resultados indicaram que não houve diferença significativa entre os métodos CTF e EMPD para avaliação do desempenho termoenergético e conforto térmico dos usuários no ambiente construído com taipa de pilão. Observou-se que tanto a rotina de uso e ocupação quanto a espessura das paredes de taipa possuem influência significativa no consumo energético da edificação. Como produto final foi definido um intervalo de confiança para os valores das propriedades higrotérmicas da taipa de pilão, além de apresentar recomendações para a aplicação dos resultados na forma de diretrizes de projeto. Isso contribui para o avanço na padronização das especificidades e na replicabilidade dos sistemas construtivos com terra na construção civil.

AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO HIGROTÉRMICO DE UM RESFRIADOR EVAPORATIVO EM ADOBE

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	12/04/2024
Área	ENGENHARIA CIVIL
Orientador(es)	Andrea Naguissa Yuba
Coorientador(es)
Orientando(s)	Camila Catherine de Morais Cassundé
Banca	Ana Paula da Silva Milani Andrea Naguissa Yuba Joao Onofre Pereira Pinto Jose Alberto Ventura Couto Julio Alberto Peres Ferencz Junior
Resumo	A utilização de resfriamento evaporativo para conservação de alimentos utilizando técnicas construtivas artesanais em terra é uma alternativa para dar mais autonomia para comunidades vulneráveis, porém são necessários estudos que comprovem a sua eficiência. Um resfriador evaporativo de adobe com capacidade para 1 tonelada de hortifruti foi desenvolvido e construído por Davalo (2021) e demandou estudos complementares de comportamento e eficiência. Assim, esta pesquisa objetivou determinar as melhores condições de funcionamento desse resfriador por meio de medições reais complementares de desempenho higrotérmico e determinar suas melhores condições de funcionamento, contribuir para aprimorar a seleção e análise do comportamento típico do resfriador, em razão das múltiplas variáveis que interferem no seu comportamento a céu aberto, analisar as influências das condições climáticas para atingir a máxima eficiência de resfriamento com o menor uso de água, além de ponderar sobre o incremento no desempenho do resfriador pelo uso de adobes na eficiência do resfriamento evaporativo. Este trabalho, de caráter experimental, envolve dados secundários (revisão de literatura) e primários (medição) com análise estatística de resultados. Foram realizados três ciclos de medição in loco, sendo que o terceiro ciclo apresentou os melhores resultados nos volumes 0l, 100l e 200l, com maior diferença de temperatura (12,1°C com 100l de rega), maior ganho de umidade (66,4% com 200l de rega) e maior eficiência de resfriamento (96,5% com 200l de rega). O volume de rega de 200l obteve resultados mais promissores entre os quatro, considerando a maior eficiência de resfriamento usando a menor quantidade de água. Palavras-chave: segurança alimentar, eficiência térmica; comportamento térmico; higroscopicidade; terra; ZECC; armazenamento pós-colheita; resfriamento evaporativo;

ANÁLISE DE VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA ENTRE VEÍCULOS A COMBUSTÃO INTERNA E VEÍCULOS ELÉTRICOS

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	27/02/2024
Área	ENGENHARIA CIVIL
Orientador(es)	Ramon Eduardo Pereira Silva
Coorientador(es)
Orientando(s)	Fabrício Cristiano Pangoni
Banca	Andrea Teresa Riccio Barbosa AUREO CEZAR DE LIMA Frederico Silva Moreira Orlando Moreira Junior Ramon Eduardo Pereira Silva
Resumo	Os veículos elétricos têm sido apontados como uma das maneiras de reduzir o impacto ambiental e o aquecimento global. Porém, a troca de tecnologias passa também pelo critério econômico do consumidor. Assim, o objetivo desse trabalho é contribuir com informações técnicas sobre economia para os consumidores e sobre sustentabilidade pela substituição de veículos a combustão interna por veículos elétricos, alimentados por geração renovável fotovoltaica. Para isso, foi utilizada a análise técnica e econômica comparando a utilização de veículos a combustão interna e veículos elétricos em quatro casos, segundo suas categorias: Caso 1 os subcompactos Fiat Mobi Like e Jac e-JS1; Caso 2 os compactos Hyundai HB20 Sense e Peugeot E-208 GT; Caso 3 os médios Nissan Versa Sense e BYD Dolphin GS 180EV; o Caso 4 para os grandes Nissan Leaf Tekna e Toyota Corolla Cross XR 20. Desta forma, três cenários foram simulados, em que a distância diária percorrida foi de 10%, 50% e 100% da autonomia do veículo elétrico. Ainda se considerou a utilização dos combustíveis gasolina (Hipótese 1) e etanol (Hipótese 2) para os veículos a combustão; para o veículo elétrico considerou-se a utilização da energia elétrica proveniente da concessionária (Hipótese 3); e com a instalação de um Sistema Fotovoltaico Veicular Conectado à Rede (SFVCR) (Hipótese 4) para uma residência na cidade de Campo Grande - MS para um período de 96 meses, iniciando-se em agosto de 2023. Para a viabilidade técnica, foi feito o dimensionamento do SFVCR, a análise das instalações elétricas da residência para a instalação da estação de recarga, com análise de demanda, proteções, quadro elétrico e dimensionamento do circuito que energizará a estação. Foram calculados os custos com o SFVCR, estação de recarga, veículos e para a residência. Por fim, foi realizado o estudo da viabilidade econômica utilizando o Valor Presente Líquido (VPL) para todos os casos e determinado a quilometragem em que o veículo elétrico é mais viável que o de combustão interna. A análise concluiu a seguinte ordem de melhores investimentos: para o Cenário 1 (10%) dos Casos 1 (subcompacto), 2 (compacto), 3 (médio) e 4 (grande): Hipótese 2 (etanol), Hipótese 1 (gasolina), Hipótese 4 (fotovoltaica) e Hipótese 3 (concessionária); para o Cenário 2 (50%) dos Casos 1, 2 e 4: Hipótese 2, Hipótese 1, Hipótese 4 e Hipótese 3. Para o Caso 3 (médios) a seguinte ordem: Hipótese 4, Hipótese 3, Hipótese 2 e Hipótese 1. Para o Cenário 3 (100%) dos Casos 1 e 4: Hipótese 4, Hipótese 2, Hipótese 1 e Hipótese 3. Para o Caso 2: Hipótese 2, Hipótese 1, Hipótese 4 e Hipótese 3. Para o Caso 3: Hipótese 4, Hipótese 3, Hipótese 2 e Hipótese 1. Assim, esse trabalho demonstrou que, em cada categoria pesquisada, a viabilidade dos veículos elétricos está condicionada à distância diária percorrida para que o seu custo operacional compense o maior custo com a aquisição do veículo se comparado ao veículo a combustão interna.

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Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	23/02/2024
Área	ENGENHARIA CIVIL
Orientador(es)	Ana Paula da Silva Milani
Coorientador(es)
Orientando(s)	Gabriel dos Santos Correia
Banca	Adriane Angelica Farias Santos Lopes de Queiroz Andrea Teresa Riccio Barbosa Fabricia Gladys Fernandes da Silva Rossato Luis Henrique Pereira Simone Sehnem
Resumo

APROVEITAMENTO DE ÁGUA DA CHUVA PARA IRRIGAÇÃO DO GRAMADO DO ESTÁDIO PEDRO PEDROSSIAN (MORENÃO) EM CAMPO GRANDE – MATO GROSSO DO SUL

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	29/11/2023
Área	ENGENHARIA CIVIL
Orientador(es)	Frederico Silva Moreira
Coorientador(es)
Orientando(s)	Celso Fumio Watabe
Banca	Andrea Naguissa Yuba Andrea Teresa Riccio Barbosa Fabio Verissimo Goncalves Frederico Silva Moreira Jair de Jesus Fiorentino
Resumo	A água é um recurso fundamental, essencial e insubstituível para a existência da vida, sendo considerada um dos ativos naturais mais preciosos. Contudo, a água potável ou água doce, que ocorre naturalmente no meio ambiente, está enfrentando escassez devido a diversos fatores, incluindo a degradação ambiental, o crescimento populacional, a utilização inadequada da água e o aumento na demanda nas atividades econômicas, abrangendo setores como comércio, indústria, agricultura e pecuária, entre outros. O presente trabalho tem como objetivo identificar e aplicar as melhores práticas para irrigação e armazenamento de água, que podem ser aplicadas em estádios de futebol. Foi desenvolvido um estudo sobre a viabilidade de captação, reserva e utilização de água de chuva, para irrigação automatizada do gramado do campo do Estádio Pedro Pedrossian (Morenão), localizado no campus da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. Este estudo envolveu levantamentos in loco e em plantas das instalações, bem como uma análise das oportunidades de captação e armazenamento de águas pluviais para posterior aproveitamento na irrigação do gramado. Para o dimensionamento dos reservatórios foram aplicados os Métodos de Rippl e de Simulação. É apresentado também neste trabalho um projeto para implantação, com planilhas e detalhes técnicos para o sistema de aproveitamento de água da chuva e irrigação automatizada do campo de futebol. A análise econômica foi baseada em dois cenários: com aproveitamento de água da chuva e irrigação automatizada, incluindo todos os custos de implantação, tendo como projeção um retorno do investimento em 10,7 anos; e um segundo cenário sem aproveitamento de água da chuva, apenas com a implantação do sistema de irrigação automatizado, utilizando a infraestrutura existente, apresentando um retorno do investimento em 2,6 anos.
Download	TCC - Celso Fumio Watabe.pdf

PLANO DE RETROFIT DE ENVOLTÓRIA DE EDIFICAÇÃO CORPORATIVA COM ANÁLISE DE CUSTO-BENEFÍCIO EM EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

Curso	Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade
Tipo	Trabalho de Conclusão de Curso
Data	06/09/2023
Área	ENGENHARIA CIVIL
Orientador(es)	Arthur Santos Silva
Coorientador(es)
Orientando(s)	ERICK FRAIHA MACHADO
Banca	Ana Paula da Silva Milani Andres Batista Cheung Arthur Santos Silva Gilfranco Medeiros Alves Helena Rodi Neumann Valeria Ramos Baltazar Quevedo
Resumo	Mediante o esforço internacional para reduzir impactos ambientais, as emissões de CO2 e o consumo de energia, este trabalho foca no uso de elementos construtivos com melhor desempenho energético de maneira a contribuir para a melhoria da eficiência energética e sustentabilidade no ambiente construído. O objetivo deste trabalho é apresentar um plano de retrofit de envoltória com análise de payback e desempenho energético de três propostas de intervenção (MBI, MMI e MAI) em uma edificação pública corporativa da Empresa Brasileira de Correios e Telégrafos, localizado em clima tropical de savana. Por meio da simulação computacional paramétrica foi analisado o desempenho energético, o desempenho térmico e lumínico das propostas de intervenção definidas a partir do custo inicial de investimento. A modelagem foi feita no Rhinoceros®. As configurações das simulações foram realizadas na plataforma Grasshopper® com plug-ins Honeybee e Ladybug®. Estas foram executadas por meio do Honeybee, Ladybug®, EnergyPlusTM, OpenStudio® e Radiance. Os resultados demonstraram melhores condições de conforto em uso de ventilação natural no MMI com 20,6% o tempo de ocupação com sensação térmica de conforto. Melhor desempenho lumínico foi verificado no MAI considerando a autonomia de luz natural de 42,9% do tempo de ocupação e 54,4% do tempo com aproveitamento de iluminancia útil entre 300 Lux e 1000 Lux. A análise de custo-benefício por cálculo de payback, não apresentou resultado satisfatório para nenhuma proposta de retrofit, mas o MAI se manifestou sendo a mais viável ao considerar redução de 62,57% no consumo energético para resfriamento.
Download	Plano de Retrofit de Envoltória de Edificação Corporativa com Análise de Custo Benefício em Eficiência Energética.pdf

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Mestrado em Eficiência Energética e Sustentabilidade - CAMPO GRANDE

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