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CAPÍTULO. Rabelo, Ana Paula Stoppa 1 *; Andreata, Mauro Antonio 2 ; Stoppa, Marcelo Henrique 3. Universidade Federal de Goiás/Catalão

Transcrição:

DESIGN SUPPORT SYSTEMS Members: Brenda Chaves Coelho Leite http://lattes.cnpq.br/8196245160555713 http://www.pcc.usp.br/brenda.leite/ Cheng Liang Yee http://lattes.cnpq.br/6263404177689737 http://www.pcc.usp.br/cheng Eduardo Toledo Santos http://lattes.cnpq.br/8615127367466231 http://www.pcc.usp.br/toledo/ João Roberto Diego Petreche http://lattes.cnpq.br/4372288782582811 http://www.pcc.usp.br/petreche/ Rovilson Mafalda http://lattes.cnpq.br/0628762134682698 http://rovilsonmafalda.pcc.usp.br/ Sérgio Leal Ferreira http://lattes.cnpq.br/8551042253544264 http://www.pcc.usp.br/slealf/ Contcat: Cheng Liang Yee, cheng.yee@poli.usp.br, (011)3091-5247 Link to CNPq directory: http://dgp.cnpq.br/buscaoperacional/detalhegr upo.jsp?grupo=00673012oedzbe Link to Dept: http://www.pcc.usp.br/ About the group: The Research Group on Design Support Systems focus its activities on the research lines related to the application of mathematical and computational modeling to the engineering design, aiming the optimization of the resources as well as the application of the computer technologies the design process and to the teaching of engineering Design Graphics. The main research lines of the group are: Application of mathematical modeling and numerical methods to the engineering design. Information Technology in Civil Construction. Environment simulation. Engineering Education. Keywords: CAD, information technology, computational simulation, design, engineering education, graphic geometry Impacts of the group researches: The objectives of the group s research are the development of methodologies and computational tools for the simulation, analysis, and evaluation of the engineering design and to support the design process. The main topics of the groups are: graphical technology in the design and the engineering education; decision theory and multiobjective optimization; fuzzy mathematics; numerical simulation; information technology. The group is consolidated as on the main centers of the researches on application of IT to in architecture and civil engineering and in the teaching on Graphic Geometry and Graphic Representation in engineering, and is now editing the official journal of the Brazilian Society of Graphical Representation and have organized several national and international conferences related to its research fields.

Indicators of performance 2006 2007 Papers in 6 6 journals Books 1 0 Chapters in 0 1 Books Patents 0 0 Thesis and 1 5 dissertations Other publications 18 27 1. 1. Research projects: 1.1. Computer Simulation of Natural Ventilation in Dwellings Coordinator: Cheng Liang Yee Collaborator: Fábio Kenji Motezuki, Thaís Lucouvicz Dada The objective of this research is the implementation of computational programs for the simulation of natural ventilation in dwelling. Besides the techniques based on Computational Fluid Dynamics, analytical approaches for the study of the chimney effect are also considered. As a result of the research, ventilation in several patterns of dwelling was analyses and the organized to serve as guidelines for the design of dwellings. Keywords: ventilation; computational fluid dynamics; thermal comfort, chimney effect Found: Scholarships: Fábio Kenji Motezuki (CNPq), Thaís Lucouvicz Dada (PRP/USP) 1.2. Development of Concrete Hull for the Operation in Campos Basin Coordinator: Cheng Liang Yee Collaborators: Dainel Cueva, Fábio Okamoto, Fernando Stucchi, Daniel Berger, Paulo Roberto do Lago Helene, Juliana Ferreira Fernandes The use of reinforced concrete as the construction material of floating structures is not an innovation. Ships, in the world wars, and offshore platforms had been constructed by using this material. Due to the advances in the concrete technology, nowadays, it is possible to produce concrete with better structural resistance and quality, resulting in thinner and lighter structures. This research is a feasibility study of application of concrete to the construction of a FPSO hull. The results of the study showed that in spite of a larger displacement, the construction cost of the concrete hull, including the materials, the construction time, the life cycle maintenance cost and several mechanical and chemical proprieties presents many advantages against the steel one. Keywords: FPSO; concrete; offshore platform Found: Petrobrás, R$450.414,00 Scholarship: 1.3. Feasibility Study on the Use of CAD Freeware in the Teaching of Engineering Design Graphics Coordinator: Cheng Liang Yee Collaborator: Carolina Chaves Barbosa In the modern education of Engineering Design Graphics, the use of CAD technology is essential in learning of theoretical concepts, such as Projective Geometry and Geometrical Modeling, for the development of spatial abilities and the mastering of the engineering graphics communication and design tool. Within this context, there is a demand for the CAD software in the Engineering courses. Recently, there are many freeware for graphics use, such 2D vector drawing and 3D modeler applications as well as CAD software. With constant improvement and updating, the potential of these freeware for the educational use is increasing quickly. Also, due to the cost, the availability of the CAD tools to the students is relatively limited. From the viewpoint of

the students, the use of freeware instead of commercial CAD tools, whose access is limited due to the cost, may mean the possibility of doing the home works or practicing the projects at home. Thus, the objective of the present research is to analyze the feasibility of applying freeware for the teaching and learning of Engineering Design Graphics. The analyses were carried out by checking the functionalities of the freeware against the requirements of the course and by collecting information from mini-courses applied to the students. Keywords: CAD; teaching; Engineering Design Graphics; design; freeware Found: Scholarship: Carolina Chaves Barbosa (FAPESP). 1.4. Architectural Design From Theory to Technology. Subproject: Application of the Fuzzy Systems Theory to the Analysis of the Climate in the Early Stage of the Design Coordinator: Cheng Liang Yee Collaborator: Ana Lúcia Nogueira de Camargo Harris The traditional approaches for the analysis of the climate fails when applied to the regions with composite climate such as Campinas and many other cities of the São Paulo State. Aiming the a more consistent modeling of the local climate to assess the design guidelines for the social housings, the aim of this research is carried out a review of the traditional approaches and remodeling of the methods by applying the concepts of the Fuzzy Systems Theory. Keywords: environmental comfort; climate analysis; Mahoney s Tables; Fuzzy Systems Theory Found: FAPESP Scholarship: 1.5. Interface of TRIZ Methodology (Theory of Inventive Problema Solving) and the Techniques of Multicriteria Decision-Aid for Building Construction Design Coordinator: João Roberto Diego Petreche Collaborator: Marly Kiatake The research will study the interface of TRIZ methodology (Theory of Inventive Problem Solving) and the techniques of Multicriteria decision-aid for building construction design. The prime purpose of the work is the proposition of a systematic method that supports design decision-making, allowing the consideration of qualitative and quantitative aspects. As a contribution of the research, the proposed method will be modeled for the specific use in high rise dwelling design. Keywords: design, TRIZ, decision-making, multicriteria Found: Scholarship: 1.6. Construction Site Layout and Virtual Reality Coordinator: Eduardo Toledo Santos Collaborators: Ubiraci Espinelli Lemes de Souza This project aims to develop a computational tool for construction site planning based on Virtual Reality technology. Previous research has shown the impact of construction site layout design on productivity and on the construction cost. Although demanded by law, the site layout is not prepared as carefully and as early as needed and even less updated according to the real site evolution. Among the reasons for this behavior are the difficulty for creating and maintaining this document, usually prepared on site by the resident engineer. Motivated by this scenario, it was decided to create an innovative software that, without taking out the decision power of the engineer in charge, could help him to create and update the site layout. Some low cost technologies related to Virtual Reality were chosen to base the system

development as a way to overcome the limitations of the traditional 2D layout for representing something so spatial and dynamic as is the construction site. The interaction in a 3D, realistic environment gives the user a privileged view of the available space for allocating materials, facilities, vehicles and equipment in the site. Keywords: Virtual Reality, Construction site layout Found: CNPq / R$20.000,00 Scholarships: Marcia Regina de Freitas (CNPq / Doutorado); Daniel Christovam e Silva (CNPq/IC); Natália Nihari Nogueira (CNPq/IC) 1.7. Technology in Production Process Management of Social Housing: Building Refurbishment Design Database Model. Coordinator: Sérgio Leal Ferreira Collaborator: Guilherme Kazuhisa Tanabe The Project goal is to contribute through data models, especially IFC model, to generate a building refurbishment design database. This database will be support, at the beginning, the design process management of social housing, in decision making and cost and economic analysis. The aim is to achieve a shared system of monitoring and controlling information evolution about the social housing build in design phase. The cost definition subsystem will be the first implemented and will serve as paradigm to everyone else. Keywords: data model, cost Found: Caixa Econômica Federal FINEP, R$ 27.474. Scholarship: FINEP-FUSP 1.8. Development of a Computational Model for the Assessment of Porosity of the Concrete based on the Granulometric Curves of the Aggregates. Coordinator: Rovilson Mafalda The proportion of fine and coarse aggregates in concrete has great influence on the physical proprieties of the material and affects its resistance and durability. Although several studies showed this influence, there are almost no researches on the assessment of the porosity of the concrete based on the granulometric curves of the aggregates in Brazil. The aim of this research is to develop a mathematical model and a computational program to estimate porosity of the concrete based on its granulometric curves. Keywords: concretos de cimento portland - porosidade; agregados - curva granulométrica; agrupamentos de esferas - modelo computacional. Found: Scholarship: 1.9. The use of Simulation Tools on Integrated Building and Air Conditioning Systems Designs to Determine the Thermal Comfort Conditions and the Potential of Energy Savings Coordinator: Profª Drª Brenda Chaves Coelho Leite Collaborators: Viviane Caroline Abe, Thais Aya Hassan Inatomi Nowadays, one of the most aspects that influences on built environment quality is the air conditioning system. The system technology applied to acclimatize the environments is rapidly developing, but, a lack of information about the way this kind of system provides thermal comfort conditions still exists, especially the modern ones. Furthermore, how much its impact on energy consumption of the building is? If the architectural and air conditioning systems are designed on an integrated way, both thermal comfort conditions and energy consumption quantity can be provided by simulation process. This is a procedure that allows interventions for improvement and adaptation

to the specific needs of each environment, in addition to minimize costs and rework. At the present, master researches are being in development focusing the related aspects and, as this theme is innovative, other issues can be investigated, mainly in doctoral researches. The installed laboratorial infrastructure counts on processing high capacity equipments and current software. Besides, the laboratory is being extended with research projects funding Keywords: Simulation tools; energy savings. Found: FAPESP, R$ 18.000,00 Scholarships: Viviane Caroline Abe (FAPESP), Thais Aya Hassan Inatomi (CAPES) 2. Relevant publications 2.1 Journals SCHEER, Sergio; AMORIM, Sergio Roberto Leusin de; SANTOS, E. T. ; FERREIRA, Rita Cristina ; CARON, André Mendonça. The Scenario and Trends in the Brazilian IT Construction Applications' Experience. Journal of Information Technology in Construction, v. 12, p. 193-206, 2007. FERREIRA, R. C.; SANTOS, E. T. Características da Representação 2D e suas Limitações na Etapa de Compatibilização Espacial do Projeto. Gestão e Tecnologia de Projetos, v. 2, p. 36-51, 2007. FERREIRA, R. C.; GONCALVES, R. F. ; SANTOS, E. T. ; PESSOA, M. S. P.. Modelagem Sistêmica de Projetos de AEC em UML. Gestão & Tecnologia de Projetos, v. 2, p. 54-67, 2007. SANTOS, E. T.; LOURENZONI, L. ; OLIVEIRA, A. L. L. RISKO, an Educational Geometry Drawing Software With an Innovative Interface. Journal for Geometry and Graphics, Lemgo, v. 10, n. 1, p. 115-124, 2006. OLIVEIRA, A. L. L.; SANTOS, E. T. Um método comparativo para avaliar diferentes modelos de interfaces gráficas, empregadas no ensino de geometria, segundo os conceitos de usabilidade. Educação Gráfica (Bauru), v. 10, p. 119-130, 2006. LEITE, B. C. C.; TRIBESS, Arlindo. Analysis of Thermal Comfort in an Office Environment with Underfloor Air Supply in a Tropical Climate. International Journal Of Heating Ventilating Air Conditioning And Refrigerating Research, Atlanta - USA, v. 12, n. 2, p. 215-229, 2006. GRAÇA, Valeria A C da ; KOWALTOWSKI, Doris C C K ; PETRECHE, João Roberto Diego. An evaluation method for school building design at the preliminary phase with optimisation of aspects of environmental comfort for the school system of the State São Paulo in Brazil. Building and Environment, UK, v. 42, n. 2, p. 984-999, 2007. KOWALTOWSKI, Doris Catharine Cornelie Knatz ; CELANI, Maria Gabriela Caffarena ; MOREIRA, Daniel de Carvalho ; PINA, Silvia Aparecida Mikami G. ; RUSCHEL, Regina Coeli ; SILVA, Vanessa Gomes da ; LABAKI, Lucila Chebel ; PETRECHE, João Roberto Diego. Reflexão sobre metodologias de projeto arquitetônico. Ambiente construído, v. 6, n. 2, 2006. KIATAKE, Marly ; PETRECHE, João Roberto Diego. Modelo de suporte ao projeto criativo em arquitetura: uma aplicação da TRIZ Teoria da Solução Inventiva de Problemas. Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP, São Paulo, n. 397, p. 1-18, 2005. GRAÇA, Valeria A. Collet ; LIMA, Devanir C. ; BUDA, José F ; PETRECHE, João Roberto Diego. Using axiomatic design to support sustainable projects at São Paulo, Brazil. In: International Conference on Passive and Low Energy Architecture, 2006,

Genebra. PLEA2006 23o. International Conference on Passive and Low Energy Architecture, 2006. 2.2 Books SANTOS, E. T. (Org.). Conference Abstracts of ICGG2006. São Paulo: EPUSP, 2006. 140 p. SANTOS, E. T. (Org.). Proceedings of the Twelfth International Conference on Geometry and Graphics. São Paulo: EPUSP, 2006. (CD-ROM) 2.3 Chapter of Books SANTOS, E. T.. O Uso da Tecnologia da Informação para Melhoria da Eficiência Instrucional: o caso das disciplinas de Desenho. In: Marcos Tarciso Masetto. (Org.). Ensino de engenharia: técnicas para otimização das aulas. 1 ed. São Paulo: Avercamp, 2007, p. 183-196. 2.4 Other Publications ARAI, M.; MAKIYAMA. H. S.; CHENG, L. Y.; KUMANO, A.; ANDO, T.; IMAKITA, A. Numerical and Experimental Study of 3- D Sloshing in Tanks of LNG Carriers.. In: The Proceedings of the 25th International Conference on Offshore Mechanics and Artic (OMAE 2006), Jun. 2006, Hamburg, Germany. CHENG, L. Y.; ANDRADE, M. L. V. X. Geometrical Guidelines to Aid the Design of Floor Plants of Residential Buildings. In: Conference Proceedings of The 12th International Conference on Geometry and Graphics (ICGG 2006), August 6-10, 2006. Salvador, Brazil. CORREIA, A. M. A.; CHENG, L. Y. Desenho para engenheiros: O que ensinar?. In: Actas de Diseno, I Encuentro Latino Americano de Diseno 'Diseno en Palermo' Comunicaciones Academicas, Ago. 2006. Buenos Aires, Argentina. ARAI, M.; MAKIYAMA. H. S.; CHENG, L. Y.; KUMANO, A.; ANDO, T.; IMAKITA, A. Numerical Analysis of 3-D Sloshing in Tanks of Membrane Type LNG Carriers. In: The Proceedings of ICSOT 2006: Design, Construction & Operation of Natural Gas Carrier & Offshore Systems, Sep. 2006. Busan, Korea. CHENG, L. Y.; Barbosa, C. C. The Use of Freeware in the Teaching of Engineering Design Graphics. In: The Proceedings of International Conference on Engineering Education (ICEE 2007), Sep. 2007. Coimbra, Portugal. CHENG, L. Y.; Okamoto, F.; Cueva, D. R. FPSO with Concrete Hull. In: The Proceedings of the 21st Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures (TEAM2007), pp. 221-228, Sep. 2007. Yokohama, Japan. OKAMOTO, F.; CABREA, A. A.; CUEVA, D. R.; CHENG, L. Y. Offshore Systems with Concrete Hull. In: Anais do XX Congresso Pan-americano de Engenharia Naval, Transporte Marítimo e Engenharia Portuária e IV Congresso Ibero-Americano de Engenharia Naval, Out. 2007. São Paulo, Brasil. GIUNTA, M. A. B.; CHENG, L. Y. Uma proposta para posto de trabalho do aluno para o ensino de desenho e CAD. In: Anais do 6o Congresso Internacional de Ergonomia e Usabilidade de Interfaces Homem- Tecnologia: Produtos, Informação, Ambiente Construído e Transporte e I Simpósio Internacional de Design Ergonômico e Interface Homem x Tecnologia (6o. ERGODESIGN), 10-11 de Abril de 2006, Bauru, SP.

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