https://hdl.handle.net/1884/71372 Mon, 29 Jun 2026 06:10:18 GMT 2026-06-29T06:10:18Z https://hdl.handle.net/1884/95882 Comportamento térmico de edificações : influência do contato com o solo no desempenho térmico de edificações nos diferentes climas do Estado do Paraná Resumo: A crescente preocupação com os impactos ambientais e a sustentabilidade na construção civil, um dos principais setores responsáveis pelas emissões globais de CO2 e pelo consumo de recursos naturais, tem impulsionado a busca por soluções mais eficientes e sustentáveis. A arquitetura adaptada ao clima surge como uma abordagem promissora para melhorar a eficiência térmica e energética das edificações. No entanto, muitos projetos ainda falham em considerar adequadamente as condições locais, resultando em construções ineficientes. Pesquisadores têm desenvolvido ferramentas de apoio ao projeto, que fornecem diretrizes gerais para arquitetos e engenheiros. No entanto, um aspecto frequentemente negligenciado nessas diretrizes é a relação entre a edificação e o solo, apesar de sua influência significativa no desempenho térmico. O contato com o solo pode desempenhar um papel essencial na regulação térmica passiva das edificações, uma vez que a troca de calor entre a edificação e o solo pode representar uma parcela significativa da carga térmica total para aquecimento ou resfriamento. Neste contexto, esta pesquisa avaliou o impacto do contato com o solo como estratégia de condicionamento passivo em edificações residenciais térreas, considerando diferentes climas do estado do Paraná. A análise foi conduzida por meio de simulações computacionais no software EnergyPlus, variando as condições de contato com o solo e a composição da envoltória das edificações. Os resultados indicam que a estratégia mais eficiente varia conforme o clima local. Em cidades de clima quente e úmido, como Paranaguá, o contato direto com o solo sem isolamento térmico mostrou-se a solução mais eficaz, proporcionando maior estabilidade térmica e reduzindo a ocorrência de temperaturas extremas. Já em cidades de clima mais frio, como Curitiba e Ivaí, o contato direto com o solo sem isolamento resultou em desconforto térmico por frio, sendo mais vantajoso adotar isolamento térmico na envoltória para reduzir perdas de calor. Em Campo Mourão, cidade de clima intermediário, o contato com o solo sem isolamento também apresentou bom desempenho, mas a escolha ideal depende da prioridade entre estabilidade térmica e redução de temperaturas extremas. Além disso, a elevação da edificação sobre pilotis resultou em maior amplitude térmica, sendo menos indicada para climas com grande variação sazonal. Já a elevação com câmara de ar não ventilada (porão fechado) apresentou um efeito intermediário, reduzindo a perda de calor para o solo no inverno, mas podendo acumular calor excessivo no verão. Como limitação da pesquisa, destaca-se a complexidade da seleção e manipulação das variáveis relevantes ao estudo, o que resultou em um número restrito de cenários avaliados. No entanto, os achados reforçam a importância do contato com o solo como estratégia bioclimática, demonstrando que sua aplicação deve ser cuidadosamente adaptada às condições climáticas locais para otimizar o conforto térmico e reduzir a demanda energética das edificações; Abstract: The growing concern about environmental impacts and sustainability in the construction industry—one of the main sectors responsible for global CO2 emissions and the consumption of natural resources—has driven the search for more efficient and sustainable solutions. Climate-adaptive architecture emerges as a promising approach to improving the thermal and energy efficiency of buildings. However, many projects still fail to adequately consider local conditions, resulting in inefficient constructions. Researchers have developed design support tools that provide general guidelines for architects and engineers. However, one often overlooked aspect of these guidelines is the relationship between the building and the ground, despite its significant influence on thermal performance. The contact with the ground can play a crucial role in the passive thermal regulation of buildings, as heat exchange between the building and the ground can represent a substantial portion of the total thermal load for heating or cooling. In this context, this research evaluated the impact of ground contact as a passive conditioning strategy in single-story residential buildings, considering different climates in the state of Paraná, Brazil. The analysis was conducted through computer simulations using the EnergyPlus software, varying ground contact conditions and the composition of the building envelope. The results indicate that the most efficient strategy varies according to the local climate. In cities with a hot and humid climate, such as Paranaguá, direct contact with the ground without thermal insulation proved to be the most effective solution, providing greater thermal stability and reducing the occurrence of extreme temperatures. In colder cities, such as Curitiba and Ivaí, direct ground contact without insulation resulted in thermal discomfort due to cold, making thermal insulation in the building envelope a more advantageous option to reduce heat loss. In Campo Mourão, a city with an intermediate climate, ground contact without insulation also performed well, but the ideal choice depends on the priority between thermal stability and the reduction of extreme temperatures. Additionally, elevating the building on stilts resulted in greater thermal amplitude, making it less suitable for climates with significant seasonal variation. Meanwhile, elevation with an unventilated air chamber (sealed basement) had an intermediate effect, reducing heat loss to the ground in winter but potentially accumulating excessive heat in summer. A limitation of the research is the complexity of selecting and manipulating relevant variables for the study, which led to a restricted number of evaluated scenarios. However, the findings reinforce the importance of ground contact as a bioclimatic strategy, demonstrating that its application should be carefully adapted to local climatic conditions to optimize thermal comfort and reduce buildings' energy demand Orientador: Prof. Dr Leandro Carlos Fernandes; Coorientador: Prof. Dr. Márcio José Sorgato; Banca: Leandro Carlos Fernandes (Presidente da Banca), Ana Paula de Almeida Rocha, Arthur Santos Silva; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Defesa : Curitiba, 11/09/2024; Inclui referências Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/95882 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/105606 Desempenho de materiais cimentícios com óxido de grafeno reduzido frente ao ataque por sulfato de amônio : um estudo voltado para a indústria de fertilizantes Resumo: Dentre os fertilizantes utilizados pela indústria, o sulfato de amônio destaca-se por sua elevada agressividade ao entrar em contato com o concreto, sendo reconhecido como o mais agressivo entre os íons sulfato. Tendo isso em vista, esta pesquisa teve como objetivo avaliar o desempenho de compósitos cimentícios (concreto e pasta) com a incorporação de óxido de grafeno reduzido (rGO) nas proporções de 0,05%, 0,10% e 0,15% em relação à massa de cimento, expostos ao ataque acelerado de sulfato de amônio ((NH4)2SO4) e em solução saturada de hidróxido de cálcio (Ca(OH)2). Para as amostras de concreto, foram avaliadas duas geometrias (cilíndricas e prismáticas), por meio dos ensaios de variação dimensional linear, variação de massa, Stiffness Damage Test (SDT), resistência à compressão e à tração na flexão, variação da velocidade do pulso ultrassônico, resistividade elétrica, difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Quanto à pasta, foram utilizadas amostras cúbicas e empregadas análises mineralógicas qualitativas/semiquantitativas e quantitativas (Rietveld), bem como análises microestruturais (MEV) e termogravimétricas (TG/DTG). Os resultados indicaram que todas as amostras imersas em sulfato de amônio apresentaram degradação superficial da matriz; contudo, as amostras cilíndricas apresentaram menor variação em suas propriedades, dada a condição de contorno da pesquisa, em comparação às prismáticas. As propriedades mecânicas indicaram que a incorporação de rGO reduziu a resistência à compressão em solução de hidróxido de cálcio. Entretanto, quando expostas ao ataque acelerado, apesar de ter sido observada a redução da resistência à compressão média de 41,52%, aos 182 dias, não foi possível observar diferenças estatisticamente significativas ao longo do período de exposição. Em relação à resistividade elétrica (superficial e volumétrica), o rGO nas proporções de 0,05%, 0,10% e 0,15% promoveu reduções de 19%, 24% e 41% na resistividade elétrica superficial e de 10%, 21% e 30% na resistividade elétrica volumétrica em condições de cura, devido à sua propriedade condutiva. Porém, mesmo com a redução da resistividade elétrica em decorrência da sua incorporação, ao longo do tempo, sob o ataque acelerado por sulfato de amônio, os dados se igualaram ao final da exposição. Para as pastas de cimento, verificou-se, por meio de análises semiquantitativas, quantitativas (Rietveld) e termogravimétricas, que a incorporação de rGO às misturas em hidróxido de cálcio influenciou os produtos de hidratação ao longo do tempo, resultando, para proporções de 0,05% de rGO, uma maior quantidade de portlandita e, em proporções de 0,10% e 0,15% de rGO, em menores quantidades. Quando expostas à solução de sulfato de amônio, foi possível observar o aumento do produto expansivo gipsita, porém, em intensidades menores para maiores proporções de rGO na mistura. Os ensaios de DRX, Rietveld e termogravimétrico evidenciaram que o rGO, nas amostras de pasta de cimento, retardou a degradação pela solução de sulfato de amônio, mesmo quando utilizado em excesso. Portanto, a despeito dos efeitos adversos iniciais decorrentes da incorporação de rGO na mistura, os resultados sugerem que sua utilização foi capaz de retardar a degradação por sulfato de amônio na matriz cimentícia; Abstract: Among the fertilizers used by industry, ammonium sulfate stands out for its high aggressiveness when in contact with concrete, being recognized as the most aggressive among sulfate ions. In this context, this study aimed to evaluate the performance of cementitious composites (concrete and paste) incorporating reduced graphene oxide (rGO) at proportions of 0.05%, 0.10%, and 0.15% by mass of cement, exposed to accelerated ammonium sulfate ((NH4)2SO4) attack and in a saturared calcium hydroxide solution. For the concrete samples, two geometries (cylindrical and prismatic) were evaluated through linear dimensional variation, mass variation, Stiffness Damage Test (SDT), compressive strength, flexural tensile strength, ultrasonic pulse velocity, electrical resistivity, X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM). For the cement paste, cubic samples were used, and qualitative/semi-quantitative and quantitative (Rietveld) mineralogical analyses were performed, along with microstructural (SEM) and thermogravimetric (TG/DTG) analyses. The results indicated that all samples immersed in ammonium sulfate exhibited matrix surface degradation; however, cylindrical samples showed smaller variations in their properties, given the study's boundary conditions, compared to prismatic samples. Mechanical properties indicated that incorporating rGO reduced compressive strength in cured conditions. Nevertheless, when exposed to accelerated attack, although an average reduction of 41.52% in compressive strength was observed at 182 days, no statistically significant differences were detected throughout the exposure period. Regarding electrical resistivity (surface and volumetric), rGO at proportions of 0.05%, 0.10%, and 0.15% led to reductions of 19%, 24%, and 41% in surface resistivity and 10%, 21%, and 30% in volumetric resistivity in cure conditions, respectively, due to its conductive properties. However, despite the reduction in electrical resistivity resulting from its incorporation, the values tended to converge at the end of exposure to the aggressive ammonium sulfate solution. For the cement pastes, semi-quantitative, quantitative (Rietveld), and thermogravimetric analyses showed that incorporating rGO into mixtures cured in calcium hydroxide influenced hydration products over time, resulting in a higher amount of portlandite for 0.05% rGO and lower amounts for 0.10% and 0.15% rGO. When exposed to ammonium sulfate solution, an increase in the expansive product gypsum was observed; however, the increase was lower as the rGO content increased. XRD, Rietveld, and thermogravimetric analyses demonstrated that rGO in cement paste samples delayed degradation induced by ammonium sulfate solution, even at higher dosages. Therefore, despite the initial adverse effects associated with rGO incorporation, the results suggest that its use delayed ammonium sulfate-induced degradation in the cementitious matrix Orientador: Prof. Dr. Marcelo Henrique Farias de Medeiros; Coorientador: Prof. Dr. Diego Jesus de Souza; Banca: Marcelo Henrique Farias de Medeiros (Presidente da Banca), Laura Silvestro, Eduardo Pereira e Rafael Dors Sakata; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Defesa: Curitiba, 14/05/2026; Inclui referências; Área de concentração: Materiais e Estruturas Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/105606 2026-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/105605 Usos e processos do BIMfAD : modelagem da informação da construção (BIM) em design para adaptabilidade e desconstrução (DfAD) Resumo: A indústria da construção civil desempenha papel central no desenvolvimento econômico mundial, porém está associada a elevados índices de consumo de recursos naturais, geração de resíduos e impactos ambientais. Nesse contexto, a transição de um modelo linear para uma economia circular demanda novas abordagens capazes de ampliar a adaptabilidade das edificações, reduzir desperdícios e promover a reutilização de componentes construtivos. Entre essas abordagens, o Design for Adaptability and Deconstruction (DfAD) se destaca ao incorporar estratégias de adaptabilidade, desmontagem e reaproveitamento de materiais desde as fases iniciais de projeto. Paralelamente, o Building Information Modeling (BIM) apresenta potencial para estruturar fluxos de informação, processos colaborativos e rastreabilidade de dados ao longo do ciclo de vida das edificações. Diante desse cenário, essa dissertação tem como objetivo propor e estruturar um processo BIM orientado ao DfAD, denominado BIMfAD, capaz de integrar princípios de economia circular às diferentes fases do ciclo de vida da edificação. A pesquisa foi desenvolvida por meio da abordagem Design Science Research (DSR), com foco na construção de um artefato metodológico voltado à integração entre BIM, adaptabilidade e desconstrução. O BIMfAD foi estruturado a partir da definição de usos do modelo, fluxos de informação, agents envolvidos, trocas informacionais e diretrizes para planejamento da execução BIM orientadas à circularidade. O artefato proposto foi submetido à validação por especialistas das áreas de Arquitetura e Urbanismo e Engenharia Civil. Conclui-se que o BIMfAD tem o potencial de contribuir para o avanço teórico e prático do BIM orientado à economia circular ao formalizar processos, usos do modelo e trocas de informação voltados à adaptabilidade e à desconstrução, oferecendo bases para aplicações futuras e pesquisas empíricas em contextos reais; Abstract: The construction industry plays a central role in global economic development, but it is associated with high rates of natural resource consumption, waste generation, and environmental impacts. In this context, the transition from a linear model to a circular economy requires new approaches capable of increasing the adaptability of buildings, reducing waste, and promoting the reuse of construction components. Among these approaches, Design for Adaptability and Deconstruction (DfAD) stands out by incorporating strategies for adaptability, disassembly, and reuse of materials from the initial design phases. Simultaneously, Building Information Modeling (BIM) shows potential for structuring information flows, collaborative processes, and data traceability throughout the building lifecycle. Given this scenario, this dissertation aims to propose and structure a DfAD-oriented BIM process, called BIMfAD, capable of integrating circular economy principles into the different phases of the building lifecycle. This research was developed using the Design Science Research (DSR) approach, focusing on the construction of a methodological artifact aimed at integrating BIM, adaptability, and deconstruction. BIMfAD was structured based on the definition of model uses, information flows, stakeholders, information exchanges, and guidelines for planning BIM execution geared towards circularity. The proposed articles were submitted for validation by experts in the fields of Architecture and Urban Planning and Civil Engineering. It is concluded that BIMfAD has the potential to contribute to the theoretical and practical advancement of BIM oriented towards the circular economy by formalizing processes, model uses, and information exchanges focused on adaptability and deconstruction, offering a basis for future applications and empirical research in real-world contexts Orientador: Prof. Dr. Sérgio Fernando Tavares; Coorientador: Profa. Dra. Mayara Regina Munaro; Banca: Sérgio Fernando Tavares (Presidente da Banca), Cristiane Bueno e Luis Manuel Bragança de Miranda e Lopes; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Defesa: Curitiba, 25/02/2026; Inclui referências; Área de concentração: Ambiente Construído Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/105605 2026-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/80436 Proposta de roteiro para o gerenciamento de riscos em obras empreitadas de construção civil Resumo: Esta pesquisa apresenta um roteiro para gerenciamento de riscos de obras empreitadas de construção civil, obtido através de pesquisa bibliográfica e do estudode caso com empresas construtoras da cidade de Curitiba. A revisão bibliográfica foi baseada nos conceitos da construção civil internacional e nos processos de gerenciamento de riscos descritos no Guia PMBOK – Um Guia do Conjunto de Conhecimentos em Gerenciamento de Projetos. O conhecimento tácito e as práticas de gerenciamento de riscos das empresas foram descobertas, incluindo-se a confirmação de 170 itens de riscos descritos na literatura, pelos diretores das empresas consultadas. A pesquisa abordou o lado negativo e o lado positivo dos riscos e organizou ameaças e oportunidades numa estrutura matricial, formada pelas fases do ciclo de vida do empreendimento e pelos níveis de abrangência dos riscos. Os riscos da fase de seleção de projetos, da fase de planejamento e orçamentação e da fase de execução de obras foram estudados, no âmbito do mercado, da empresa construtora e do projeto. Os riscos foram detalhadamente definidos, incluindo suas causas, efeitos e as respostas aos riscos identificados, definindo-se inclusive nomes mais extensos para as ameaças e oportunidades. Foram apuradas causas e respostas diferentes para um mesmo risco, em função da fase do ciclo de vida. Foram analisadas explanações concorrentes relacionadas com a utilidade do gerenciamento de projetos e do gerenciamento de riscos. Como produto final, foi criado um roteiro para o gerenciamento de riscos que integra os conhecimentos acadêmicos e tácitos pesquisados, propondo 48 ações gerenciais e várias ferramentas para sistematizar o gerenciamento de riscos em obras de construção civil. A pesquisa tem o objetivo de contribuir com o desenvolvimento do tema em textos na língua portuguesa e com o aprimoramento da prática gerencial na construção civil.; Abstract: This research presents a guidelines proposal for risk management in construction projects on a lump-sum type contract, obtained by literature review anda case study with renowned construction companies from the city of Curitiba. The bibliographic research was based on international construction concepts and on risk management processes described on PMBOK – a guide to the Project Management Body of Knowledge and on the standard AS/NZS:4360. The tacit knowledge and the risk management practices of companies were studied and the findings include 170 risk issues validated directly by the directors of large construction companies. The research dealt with negative and positive sides of risk, and organized threats and opportunities in a matricial structure, composed with the life-cycle phases of the projects and with levels of risk. The risks of the project selection phase , the budget phase and the execution phase were studied in market, organization and project levels. The risks were defined in detail, with its causes, effects and responses, including bigger names for the threats and opportunities. Different causes and responses for the same risk were found , due to the life-cycle phase of the risk. Contestant explanations about the utility of project and risk management were foundand discussed. The final product is a guidelines proposal for risk management that integrates the academic knowledge with tacit knowledge that proposes 48 actions and some tools to structure the risk management in construction projects on a lump-sum type contract. The research aims to contribute with the development of the subject in Portuguese language and the development of the construction practices of construction companies. Inclui apendices; Orientador: Prof. Dr. Silvio Aurélio de Castro Wille; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Construção Civil. Defesa: Curitiba, 26/03/2008; Inclui bibliografia Tue, 01 Jan 2008 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/80436 2008-01-01T00:00:00Z