O objetivo deste trabalho é apresentar uma avaliação quantitativa e direcional da luz natural admitida através de janelas com elementos de controle solar - ECS, produzindo informações sobre o fluxo luminoso resultante e sua distribuição espacial. O método baseia-se na definição de um modelo virtual análogo ao goniofotômetro, equipamento utilizado em estudos fotométricos laboratoriais. A proposta foi implementada através de um programa de simulação computacional do comportamento da luz natural APOLUX 1.0. Os parâmetros de análise foram o fluxo luminoso admitido e a luminância equivalente da janela voltada ao ambiente interno, caracterizando sua distribuição espacial. O estudo foi realizado com diferentes tipos de ECS, horizontais e verticais. Os resultados obtidos permitem apontar o método desenvolvido como bastante satisfatório para os objetivos propostos, apresentando também vantagens em relação aos métodos experimentais de laboratório, como o menor tempo de análise, menor custo e facilidade de acesso à maioria dos pesquisadores.
This article tackles the impact of internal reflections in day-lit built environments. This study shows how the inner space geometry, surface properties, openings percentage, position and distribution affect the values and distribution attributed to the internally reflected component. Such knowledge enables us to establish parameters and relations among the above variables so as to fill a gap in the existing biography. The simplified methods provided and used by existing legislation to assess the day-lit environment do not take into account light's basic components, which affect the internal spaces. Therefore, this fact has a negative influence on the prediction of light's behavior. Daylighting contribution in an environment depends directly on the sky component, on the light reflected on external surfaces, and also on the light reflected on internal surfaces among other aspects; this knowledge is crucial for a good understanding of the day-lit environment. The findings of this study should enable the manipulation of variable values and parameters, which affect the reflected light in order to ensure both the quantity and mainly the quality of the day-lit environment.
ResumoA maioria dos programas de simulação de iluminação natural atualmente utilizam o Modelo de Perez, que utiliza dados de arquivos climáticos para determinar um conjunto de oito modelos de distribuição de Luminâncias caracterizando modelos representativos de céus entre inteiramente nublado e inteiramente claro. Geralmente estes simuladores utilizam também o método do ray-tracing em suas simulações, a maioria baseado nos algoritmos consagrados do programa Radiance. Entretanto desde 2004 existe a Norma ISO 15469-2004 (E)-CIE S 011-E 2003, que estabelece 15 Modelos de Céu, de conceituação similar ao Modelo de Perez, mas com formulação diferenciada. Estes modelos receberam posteriormente tratamento de cálculo em artigos, para apoiar a sua determinação específica usando dados climáticos. Neste trabalho apresenta-se um método novo, baseado nos artigos mencionados, utilizando dados de radiação de arquivos climáticos para determinar, em um conjunto de possibilidades de modelos detectadas como possíveis (a diferenciação entre modelos não é inequívoca), qual o Modelo de Céu da Norma que mais se adequa aos dados originários. Este estudo foi desenvolvido utilizando-se nos cálculos o método da radiosidade, embora outros métodos também sejam aplicáveis. Os cálculos testaram arquivos de várias localidades no Brasil e em outros países, como França, Japão, EUA, chegando a resultados dentro de uma margem de aproximação bastante satisfatória, com divergências médias na maioria abaixo de cerca de 10%, demonstrando a coerência do método.Palavras-chave Modelos de Céu da Norma ISO-CIE 15469. Simulação de Iluminação Natural. Simulação com Arquivos Climáticos. Abstract Most natural daylight simulation programs currently use the Perez Model, which employs climatic data files to determine a set of eight Luminance distribution models characterizing representative models of skies between entirely cloudy and entirely clear.Generally, these simulators also use the ray-tracing method in their simulations, mostly based on the established Radiance algorithms. Since 2004, ISO 15469-2004 (E) -CIE S 011-E 2003 Standard has established 15 Sky Models, similar to the Perez Model but with a distinct formulation. These models were subsequently given calculation treatment in articles to support their specific determination using climatic data. In this work, a new method is presented, based on the mentioned articles, using climatic data to determine, in a set of possible models (the differentiation between models is not unequivocal), which Standard Sky Model is more adequate to the original data. This study was developed using in calculations the radiosity method, although other methods also apply. The calculations tested files from various locations in Brazil and other countries, such as France, Japan, and the USA, reaching results within a very satisfactory approximation range, with average divergences mostly below about 10%, thus demonstrating the consistency of the method.
O Programa Minha Casa Minha Vida (MCMV) impulsionou a construção de edificações habitacionais de interesse social no Brasil. Um dos quesitos para avaliar a qualidade dessas edificações é a iluminação natural. Ela interfere no conforto e na saúde dos usuários, além de contribuir para a eficiência energética das edificações. Esta pesquisa objetivou avaliar a estimativa anual da luz natural em unidades habitacionais (UH) do Conjunto Habitacional Jardim Ipês que se enquadra no Programa MCMV. O método baseia-se na Avaliação Pós-Ocupação com foco na opinião dos usuários a respeito das condições de iluminação natural em suas moradias, bem como no RTQ-R, NBR 15575 e em métricas dinâmicas para a estimativa anual de luz natural, por meio de simulações computacionais com o programa APOLUX. Verificou-se que a maioria dos respondentes classificou a iluminação natural como clara e que são desempenhadas atividades nas UH que exigem índices mais altos de iluminância do que o mínimo preconizado pelo RTQ-R e NBR 15575 (60 lux). As simulações mostraram que as UH atendem aos parâmetros indicados no método de simulação do RTQ-R e as iluminâncias mínimas presentes da NBR 15575. Porém, não atenderam ao critério de níveis de iluminância menores que 2.000 lux, limite máximo para evitar ofuscamento. Como principal conclusão, propõe-se, para as normas e regulamentos, requisitos relacionados ao nível de iluminância máximo em ambientes residenciais além de níveis de iluminância específicos para atividades comumente realizadas em habitações do contexto estudado.
Além do aproveitamento da iluminação natural, indicado como um fator primordial na economia de energia das edificações, o posicionamento das luminárias bem como de suas especificações pode contribuir para o conforto ambiental e a conservação de energia. Essas preocupações, no entanto, não fazem parte da prática atualmente estabelecida pelos profissionais de iluminação. Considerando essa lacuna, o presente trabalho visa desenvolver um estudo que aborda a avaliação de diferentes sistemas de iluminação artificial. A metodologia da pesquisa é baseada na avaliação do desempenho luminoso, como uniformidade, níveis e distribuição de iluminâncias, e consumo de energia de sistemas de iluminação artificial, através de simulação computacional. As análises de aproveitamento da luz natural foram utilizadas para uma estimativa simplificada do consumo energético para diferentes sistemas de iluminação artificial, através da divisão de circuitos de acionamento. Os sistemas de iluminação artificial propostos eram diferenciados pelas fotometrias e disposições das luminárias. Os resultados mostram diferenças significativas quanto à distribuição da iluminação, assim como no consumo de energia, chegando a economias de até 46% em relação ao projeto-base. As principais contribuições deste estudo são a obtenção de critérios que conduzam a um melhor dimensionamento do sistema de iluminação artificial.
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