Modelagem e simulação computacional

O manual foi desenvolvido para facilitar a aprendizagem da operação básica do programa EnergyPlus (versão 9.3). Esta edição foi planejada para um treinamento ministrado aos membros do E3SLab, e tem objetivos meramente informativos e educacionais.

Esta tese tem o objetivo de descrever e demonstrar o conceito desenvolvido para facilitar o uso de ferramentas de simulação térmica durante o processo de projeto arquitetônico. A despeito do impacto de elementos arquitetônicos no desempenho de edificações, decisões influentes são freqüentemente baseadas apenas em informações qualitativas. Apesar desse tipo de suporte ser adequado para boa parte das decisões, o projetista irá, eventualmente, ter dúvidas sobre algumas decisões durante o projeto. Essas situações irão necessitar de informações adicionais para serem adequadamente abordadas. O conceito de modos projetuais de simulação é centrado na formulação e resolução de dilemas de projeto, que são dúvidas de projeto que não podem ser satisfatoriamente compreendidas ou resolvidas sem o uso de informações quantitativas. O conceito busca combinar o poder de análise de ferramentas computacionais com a capacidade de síntese do projetista. Três tipos de ferramentas são considerados: análise solar, térmica/energética e CFD. Dilemas de projeto são formulados e enquadrados de acordo com o processo de reflexão do arquiteto sobre aspectos de desempenho. Ao longo da tese, o problema é investigado em três diferentes esferas: profissional, técnica e teórica. Essa abordagem de diferentes partes do problema buscou i) caracterizar diferentes categorias profissionais no que se refere à prática projetual e ao uso de ferramentas, ii) investigar trabalhos sobre o uso de ferramentas e iii) traçar analogias entre o conceito proposto e alguns conceitos e definições desenvolvidos em pesquisas sobre teoria de projeto. O conceito proposto foi aplicado em oito dilemas de projeto extraídos de três estudos de caso na Holanda. Os três projetos investigados são residências, projetadas por escritórios de arquitetura holandeses. As informações e critérios mais relevantes de cada projeto foram obtidos através de entrevistas e conversas com os arquitetos envolvidos. A aplicação prática, embora bem sucedida no contexto da pesquisa, permitiu a identificação de limitações de aplicabilidade do conceito, tanto no que diz respeito à necessidade dos arquitetos de ter certo nível de domínio técnico quanto ao atual estágio de evolução das ferramentas.

Resumo: SIGMAOn é um sistema de Informação Geográfica que oferece recursos de simulação de alagamentos com visualização de pontos e áreas alagadas, bem como rotas em ce-nários de inundação. Este artigo apresenta uma extensão do SIGMAOn para oferecer visualização de impacto de um alagamento por meio de fotos, sob uma perspectiva de visão em primeira pessoa. O trabalho também tem como objetivos o levantamento de fotos de locais alagáveis, definição de técnicas para extração de metragem e desenho de alagamentos sobre fotos. Foram aplicados conceitos de geometria para projeção de ruas alagadas sobre fotos de locais alagáveis. O trabalho oferece uma forma de visualização sob a perspectiva do solo. O trabalho traz uma extensão móvel e seus recursos. Uma aná-lise comparativa entre os Sistemas de Informações Geograficas (SIG) já existentes. Além disso, foram definidas as técnicas de extração de metragem e projeção de alagamentos. Palavras-Chave: Simulação. Alagamento. Sistema de informação geográfica. Enchen-tes. Abstract: SIGMAOn is a Geographic Information System that offers a simulation feature allowing seeing flood points and areas, as well as routes in flooding scenarios. This paper presents an extension of the SIGMAOn in order to provide a flood impact visualization through pictures in a firs-person perspective. The work also aims to survey photos of flooding places, definition of techniques for extracting the meter measurement and drawing floods on pictures. Concepts of Geometry were used for projecting the flooded streets on pictures of floodable places. The work provides a way of viewing the floods from the ground perspective. The work brings a mobile extension and its resources. A comparative analysis of the Geographic Information Systems (GIS) existing. In addition, the techniques for extracting the meter measurement and drawing floods on pictures were defined.

A crescente integração da tecnologia em nossas vidas criou volumes sem precedentes de dados sobre o comportamento cotidiano da sociedade. Esses dados abrem novas oportunidades para se trabalhar em direção a um entendimento quantitativo dos sistemas sociais complexos, no âmbito de uma nova disciplina conhecida como Ciência Social Computacional. Num contexto de crises financeiras, revoltas e epidemias internacionais, fica clara a urgente necessidade de maior compreensão da complexidade da sociedade global interconectada, bem como da capacidade de se aplicar tais conhecimentos às formulações de políticas. Este manifesto descreve os objetivos dessa nova direção científica, considerando os desafios envolvidos, e os amplos impactos que o sucesso deste empreendimento pode trazer para a ciência, a tecnologia e a sociedade.

Versão original publicada em The European Physical Journal Special Topics, vol. 214, n. 1, novembro de 2012, pp 325-346, sob o título “Manifesto of computational social science”. A Comissão Editorial da revista Mediações agradece aos editores e aos autores por autorizarem esta publicação. Traduzido do inglês por Ronaldo Baltar.

O atual cenário coloca a logística como setor fundamental na redução dos custos e maximização do lucro, sendo de grande importância desenvolver novos formatos que permitam chegar a tais objetivos. A simulação e modelagem dos processos permitem realizar análises minuciosas acerca das atividades desempenhadas, além de testar mudanças na realização dos serviços sem ser necessário fazer na realidade. O presente artigo propõe a modelagem e simulação computacional do sistema de carregamento de caminhões que são realizados no armazém de um grande operador logístico portuário situado Salvador/BA.

Em pleno Vale do Sousa e na fronteira da Área Metropolitana do Porto, o
concelho de Lousada é um laboratório pertinente para analisar e modelar as dinâmicas de uso e ocupação do solo, tendo em conta o padrão de povoamento difuso de base rural e industrial que exibe. Este artigo propõe um diagnóstico geográfico das dinâmicas e padrões de uso do solo ocorridos entre 1995 e 2010, e um modelo de simulação que considera um cenário Business as usual (BAU) para uso e ocupação do solo em 2025. Os resultados evidenciam uma clara perda da área agrícola em detrimento da área artificial (i.e. área construída) e uma ligeira diminuição da floresta e dos meios seminaturais entre
1995 e 2010. O modelo de simulação para 2025 dá continuidade a essas dinâmicas. Esta análise apresenta uma perspetiva interessante para apoiar a tomada de decisão em matéria de ordenamento do território, nomeadamente à luz das questões em matéria de alterações
climáticas, desenvolvimento sustentável e preservação ambiental.

INTRODUÇÃO O presente artigo trata dos resultados da pesquisa que aborda o desempenho da compartimentação horizontal seletiva na promoção da Segurança Contra Incêndio em Edificações-SCIE. A compartimentação horizontal é uma medida de proteção passiva de total controle por parte do arquiteto, passível de ser definida logo nas primeiras fases do processo projetual. A experiência profissional do autor permite identificar uma recorrente reconfiguração dos ambientes acadêmicos, objetivando ajustá-los à demanda surgente por espaço. Independentemente do momento em que ocorre o particionamento, seja na fase de projeto ou durante a ocupação da edificação, as normas só consideram o ambiente compartimentado quando são empregados os elementos classificados como corta-fogo. Entretanto, considerando que os minutos iniciais de um incêndio são os mais importantes na desocupação da edificação, defende-se a hipótese de que elementos ignorados pelas prescrições normativas são capazes de promover a SCIE ao favorecer a evacuação e o resgate dos ocupantes. A partir de um modelo representativo de uma sala de aula existente, utilizou-se a simulação computacional para testar o desempenho de um tipo de compartimentação horizontal seletiva com diferentes combinações de aberturas para exaustão da fumaça. Nos resultados obtidos observou-se que a compartimentação horizontal seletiva é capaz de proporcionar dois benefícios para os ocupantes da edificação em uma situação de incêndio: promover maior altura da camada livre de fumaça e retardar o instante em que a temperatura-limite para a sobrevivência humana é atingida.

This thesis aims to describe and demonstrate the developed concept to facilitate the use of thermal simulation tools during the building design process. Despite the impact of architectural elements on the performance of buildings, some influential decisions are frequently based solely on qualitative information. Even though such design support is adequate for most decisions, the designer will eventually have doubts concerning the performance of some design decisions. These situations will require some kind of additional knowledge to be properly approached. The concept of designerly ways of simulating focuses on the formulation and solution of design dilemmas, which are doubts about the design that cannot be fully understood nor solved without using quantitative information. The concept intends to combine the power of analysis from computer simulation tools with the capacity of synthesis from architects. Three types of simulation tools are considered: solar analysis, thermal/energy s...

Resumo: O presente artigo apresenta o esboço de uma genealogia do processo de constituição da experiência traumática como entidade nosológica. Nesta genealogia, procuramos inscrever as relações entre mídia e saúde sobre o solo imanente das relações entre corpo e experiência, através do conceito de medialidade. Articulamos três momentos de três adjacências históricas heterogêneas de modo a compor os estratos que sedimentaram o que hoje assume a forma do Transtorno de Estresse Pós-Traumático: práticas clínicas, paisagens midiáticas e modos de consumir articulam-se nas páginas que seguem a fim de adensar a compreensão do lugar privilegiado da mídia na elaboração de experiências traumáticas desde as primeiras décadas do século XX.
Palavras-chave: transtorno de estresse pós-traumático; trauma de guerra; medialidade; experiência; genealogia.

A necessidade de aumentar a capacidade dos aeródromos congestionados pode ser suprida usando pistas paralelas de forma mais eficiente. O aumento da capacidade de pista é cercado por diversas limitações, principalmente, quando se trata de pistas paralelas e próximas devido a interferência da esteira de turbulência nas operações da pista adjacente. Por isso, o desafio de superar a restrição dos procedimentos de aproximação devido aos vórtices gerados pelas aeronaves motiva o estudo de alternativas para operações de pouso e decolagem na configuração de pista paralela e próxima de forma mais eficiente. Dessa forma, são analisadas capacidades de pista sob diversos cenários baseados em simulação computacional, em que o software a ser utilizado é o TAAM (Total Airspace and Airport Modeller). Os cenários propostos abrangem operações regulamentadas e outras inovadoras, tais como SGAP (Staggered Approach Procedure) e SEAP
(Steeper Approach Procedure), de forma a permitir aproximações simultâneas ou reduções das separações longitudinais entre aeronaves nas aproximações para pouso. Tais procedimento podem fornecer um aumento de capacidade entre 1,5% a 45%.

Este capítulo apresenta uma modelagem e simulação de filas de um restaurante universitário localizado no estado do Rio Grande do Sul. O estudo foi realizado a partir da aplicação do software Arena. Inicialmente foram coletados os dados, sendo estes, tempo entre chegadas e tempo de duração de cada atendimento. Posteriormente, os dados de entrada foram inseridos no programa Input Analyzer para mostrar as melhores distribuições probabilísticas de entrada. Ao terse concluído esta etapa foi realizada a modelagem computacional no software Arena, comparando a situação atual do sistema com cenários propostos pelos autores. Verificou-se que para atender melhor a demanda sem aumentar significativamente os custos, a melhor opção seria aumentar o número de buffets sem aumentar o número de caixas, já que estes não se caracterizaram como gargalos.

O presente trabalho analisa as relações entre TIC, experimentação e modos representativos para o ensino-aprendizagem de Química através do estudo de propriedades de Gases. Realizou-se experimentação com discentes do primeiro ano do Ensino Médio, na cidade de São Caetano, Pernambuco, Brasil. Esta atividade explorou as representações mentais de discentes a partir de sua observação de um fenômeno experimental e sua representação de forma simulada. Com a simulação do PhET, foram exploradas variáveis como a pressão, temperatura e volume vislumbrando a compreensão do fenômeno. A partir dos resultados obtidos identificamos dificuldades dos discentes em relacionar os três níveis representativos, porém pode-se concluir que nessa atividade piloto o uso da simulação contribuiu para a compreensão do conceito inclusive a nível submicroscópico.

O contato do piso de edificações térreas com o solo promove trocas de calor relevantes para o desempenho do ambiente construído. Logo, a temperatura do solo é um fator importante em simulações computacionais e deve ser calculada sempre que o piso do ambiente estiver em contato com o solo. No entanto, em alguns casos, a definição desta variável é relegada no processo de análises de desempenho termoenergético. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo analisar metodologias de definição da temperatura do solo para simulações de desempenho termoenergético de edificações sob diferentes condições de envoltória e de clima. O método de pesquisa consistiu em simulações para o cálculo da temperatura do solo de uma habitação térrea através do pré-processador Slab e através do objeto Ground Domain (modelos FiniteDifference e KusudaAchenbach), ambos vinculados ao EnergyPlus. Foi considerado três sistemas construtivos (blocos cerâmicos, concreto maciço e wood frame) e três climas brasileiros (Curitiba, São Paulo e Belém). Adicionalmente, analisou-se o desempenho de um dos dormitórios da edificação objeto de estudo para cada método de cálculo da temperatura do solo. Os resultados mostraram algumas diferenças entre a temperatura do solo gerada pelo pré-processador Slab e pelo objeto Ground Domain. Observou-se que, diante de temperaturas do ar mais baixas, ocorre uma relativa similaridade nos resultados, todavia, diante de temperaturas do ar mais elevadas, a diferença entre as duas ferramentas é significativa. Comparando o Slab e o Ground Domain, obteve-se diferenças na temperatura média mensal do solo de até 1,78 °C, 2,14 °C e 2,94 °C para Curitiba, São Paulo e Belém, respectivamente. Por outro lado, quando comparados somente os resultados pelos modelos de cálculo do Ground Domain, observou-se pouca diferença em todos os casos: variação média anual de até 0,14 °C, 0,10 °C e 0,25 °C para Curitiba, São Paulo e Belém. Além disso, não se observou grandes variações na temperatura do solo quando alternado somente os sistemas construtivos. Com relação à influência no desempenho da edificação, observou-se que ocorrem diferenças significativas da resposta do ambiente construído na maioria dos casos, conforme se altera o método de definição da temperatura do solo. Obteve-se diferenças de até 49,71%, 33,92% e 27,91% no indicador GHR para Curitiba, São Paulo e Belém, respectivamente. Isto posto, de modo geral, conclui-se a relevância da correta definição da temperatura da interface solo e piso em processos de simulações computacionais.

Este trabalho confronta duas estratégias de projeto que podem ser conflitantes entre si: a necessidade de sombrear janelas e, através de suas superfícies envidraçadas, permitir bom aproveitamento de iluminação natural. A pesquisa investigou o desempenho de proteções solares típicas (encontradas no Campus UFCG) e hipotéticas (modificadas a partir da manipulação de suas propriedades para atingir desempenho aceitável). Foram usadas ferramentas de simulação computacional para avaliar a eficiência do sombreamento da abertura e o aproveitamento do potencial de iluminação natural. Na primeira etapa de simulação, as proteções solares e janelas encontradas no Campus foram classificadas em tipos. O desempenho do sombreamento dos casos típicos foi verificado em cartas solares com máscaras de sombras gradientes, produzidas no Autodesk Ecotect. Dois critérios de desempenho de sombreamento são usados: a proteção solar deve bloquear mais de 70% da radiação entre 8h00 e 16h00 horas e bloquear menos de 30% do restante da abóbada celeste. Os dois parâmetros de desempenho levaram à produção de soluções hipotéticas, geradas a partir da necessidade de melhorar o desempenho das proteções típicas. Apenas os casos considerados de bom desempenho foram investigados na segunda fase da pesquisa, que trata da iluminação natural. O programa Dialux foi usado para se avaliar aspectos de desempenho de iluminação natural. Também foram produzidos casos hipotéticos que, embora sejam equivalentes em termos de sombreamento, buscam melhorar o alcance da zona passiva através do uso de superfícies refletoras. Os resultados sugerem uma considerável redução das iluminâncias internas quando se adota uma proteção solar – mesmo que seja corretamente dimensionada. Contudo, o desempenho pode ser influenciado pelas alturas da janela e do peitoril, bem como pelo uso da proteção solar como elemento refletor.

Este artigo analisa dois projetos curvilíneos do arquiteto Oscar Niemeyer, ambos na cidade de São Paulo e
produzidos na década de 1980: o Auditório Simón Bolivar e o Salão de Atos Tiradentes, no complexo do
Memorial da América Latina. O objetivo da pesquisa é investigar a geometria dos elementos arquitetônicos,
através da modelagem paramétrica e da fabricação digital.

Palavras-chave: Oscar Niemeyer. Fabricação Digital. Modelagem Paramétrica.

This paper aims to analyse how parametric modelling (PM) and computer
simulations can assist in the evaluation of the performance of natural lighting
and the insolation of non-orthogonal buildings during the design process. In
order to compare different percentages of transparency of the facade windows,
as well as different types of sun protection to assess natural lighting inside a
model building, and the incidence of solar radiation on the facade, 6
experiments were performed in the Rhinoceros program with the Grasshopper,
Ladybug and Honeybee plug-ins. The present study focuses solely on the
analysis of the relationship between the shape of the openings and the solar
protections on the performance of natural lighting and the incidence of
sunlight. The results showed that the building's torsion does not contribute to
better levels of natural lighting inside, making certain areas of the facade
more exposed to solar radiation, while other areas were more protected due to
self-shading. The original contribution of this paper is the application of
parametric modelling and simulation in the design process and as a means to
evaluate the performance of twisted buildings.

Palavras-chave: Segurança contra incêndio em edificações-SCIE; Simulação computacional de incêndio; Fire Dynamics Simulator-FDS. 1. RESUMO A pesquisa da qual o presenta artigo se origina abordou o desempenho de uma forma seletiva de compartimentação horizontal na promoção da segurança contra incêndio em edificações. Para tanto, utilizou-se as medidas de uma sala de aula de médio porte para a elaboração de um modelo computacional, sobre o qual foram aplicadas diferentes configurações de aberturas para a exaustão da fumaça em uma situação de incêndio, mas com o confinamento do calor e das chamas no ambiente de origem. Durante o desenvolvimento da pesquisa, caracterizada por um aprimoramento na operacionalização do software adotado, percebeu-se resultados substancialmente distintos para diferentes níveis de aperfeiçoamento do modelo e das condições de contorno. Os resultados revelaram que os dados obtidos nos testes preliminares, realizados a partir de modelos e de condições de contorno simplificados, apresentaram-se bastante animadores. Enquanto que os resultados obtidos com os modelos e as condições de contorno aperfeiçoadas apresentavam apenas uma discreta melhoria na exaustão da fumaça proporcionada pela compartimentação horizontal seletiva.

Este artigo apresenta, de forma introdutória, o campo da simulação computacional, relacionados à expectativa de vida das cigarras e à distribuição não uniforme da dureza no diamante. Atualmente, esta técnica é usada nos mais diferentes setores produtivos visando à melhoria dos produtos e, em alguns casos, é absolutamente imprescindível ao aprimoramento de novos produtos.