Resumo Este estudo piloto tem por objetivo analisar a transmissão de radiação solar, o desempenho lumínico e a capacidade de redução da probabilidade de ofuscamento de elementos de controle solar com formas complexas, desenvolvidos com modelagem paramétrica e fabricação digital. Como método, foi inicialmente utilizada a suíte de aplicativos Rhinoceros3D+Grasshopper para a modelagem paramétrica dos elementos de controle solar. As avaliações de desempenho foram realizadas empregando-se simulações computacionais e medições em protótipos. Para as simulações foram utilizados os plug-ins Diva-for-Rhino e Ladybug. Para as medições foi produzido, através de fabricação digital, um protótipo utilizado para avaliações de ofuscamento através de fotografias HDR. Como principais resultados, observa-se que o emprego dos elementos analisados contribuiu com o controle da admissão de radiação solar, melhorou a distribuição da luz natural e reduziu o ofuscamento nos ambientes de análise, confirmando a confiabilidade dos procedimentos metodológicos empregados. Destacam-se os efeitos da profundidade e inclinação nos elementos analisados respectivamente à distribuição da luz natural e à seletividade na admissão de radiação solar entre inverno e verão. Por fim, os mascaramentos demonstram que, apesar do desenvolvimento de ferramentas de modelagem e simulação, a simples compreensão da geometria da insolação segue imprescindível para o adequado desempenho dos elementos de controle solar.
ResumoConsiderando a importância do controle da radiação solar e admissão da luz natural no desempenho das edificações, os elementos de controle solar, quando corretamente aplicados, podem contribuir significativamente com o conforto e a eficiência energética no ambiente construído. Paralelamente, destaca-se na produção arquitetônica contemporânea o crescente emprego de ferramentas computacionais no suporte às decisões de projeto. Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa é analisar a admissão de radiação solar e o desempenho lumínico de elementos de controle solar desenvolvidos com modelagem paramétrica e algoritmos evolutivos. A metodologia foi organizada em quatro etapas: (1) modelagem paramétrica dos elementos de controle solar; (2) simulações computacionais referentes à admissão de radiação solar e ao desempenho lumínico; (3) otimização através de algoritmos evolutivos; e (4) análises de mascaramentos gerados por simulação computacional. Os aplicativos utilizados foram a suíte de modelagem paramétrica Rhinoceros3D+Grasshopper; o plug-in de desempenho ambiental Diva-for-Rhino; a ferramenta de algoritmos evolutivos Galapagos Evolutionary Solver; e as ferramentas de geometria da insolação do plug-in Ladybug. Os resultados demonstram que os elementos desenvolvidos foram capazes de controlar seletivamente a admissão de radiação solar, além de melhorar a distribuição da luz natural nos ambientes de análise, destacando-se respectivamente a importância dos componentes direcionais e horizontais. Por fim, os mascaramentos demonstram, complementarmente aos resultados das simulações, que a compreensão da geometria da insolação apresenta-se imprescindível para o desempenho dos elementos de controle solar.Palavras-chave: Elementos de controle solar. Radiação solar. Iluminação natural. Modelagem paramétrica. Algoritmos evolutivos. Abstract Considering the importance of solar radiation control and daylighting admission on buildings performance, the solar control devices when properly used can significantly contribute to the comfort and energy efficiency in the built environment. At the same time can be highlighted in contemporary architectural production the growing influence of digital tools associated to the design process. In this context, this research aims toanalyze the solar radiation admission and daylighting performance of solar control devices developed with parametric modeling and evolutionary algorithms. The methodology was organized in four steps: (1) parametric modeling of solar control devices; (2) computational simulations regarding the solar radiation admission and daylighting performance; (3) optimization using evolutionary algorithms and (4) analysis of shading masks generated by computational simulation. The computational tools used were: the parametric modeling suite Rhinoceros3D+Grasshopper, the environmental performance plug-in Diva-for-Rhino, the evolutionary algorithms tool Galapagos Evolutionary Solver and the solar geometry tools of the Ladybug plug-in. The results demonstrate that the developed e...
Apesar das prementes demandas ambientais contemporâneas, o planejamento urbano vigente das áreas centrais de grande parte das cidades brasileiras apresenta insuficientes considerações relativas ao conforto ambiental, principalmente no que se refere à ocupação do solo, gabaritos e afastamentos. Assim sendo, o objetivo deste trabalho é avaliar a insolação e o sombreamento gerado pelas edificações no ambiente urbano de Balneário Camboriú através do uso de Máscaras de Sombra e análises de radiação solar incidente nas fachadas. Como metodologia: utilizando o aplicativo Autodesk Ecotect Analysis, foram geradas Máscaras de Sombras de uma região urbana representativa da morfologia da área central da cidade, complementarmente, foram simulados valores de radiação incidente nas fachadas de edificações desta região. Como principal resultado, pode-se observar que a morfologia urbana resultante da aplicação da legislação na área central da cidade resulta em situações prejudiciais à adequada insolação e iluminação natural das edificações e espaços urbanos. Despite the pressing contemporary environmental demands, the current urban planning of the central areas of most Brazilian cities, make insufficient considerations relating to environmental comfort, especially regarding to land use, spacing and height of the buildings. Therefore, this paper aims to evaluate the insolation and shading generated by buildings in the urban environment of Balneário Camboriú through the use of shading masks and solar radiation analysis on the facades. The methodology: using the software Autodesk Ecotect Analysis, shading masks were generated representing the urban morphology of the downtown city areas, in addition, were simulated incident solar radiation values on the facades in buildings locates in this areas. The main result is that the application of the existing legislation in the central area of the city results in harmful situations to insolation and daylight of buildings and urban spaces.
RESUMOA adoção de estratégias bioclimáticas no processo de projeto, visando melhorias no desempenho térmico das edificações, está diretamente ligada à compreensão, por parte dos projetistas, dos fenômenos físicos aos quais a edificação estará sujeita após construída. A pesquisa de Cartana (2006), mostra que os projetistas apresentam dificuldades para lidar com alguns fenômenos físicos envolvidos no desempenho das edificações, principalmente os que são mais difíceis para ser exemplificados visualmente, como por exemplo, trocas térmicas e propriedades térmicas dos elementos construtivos. Este trabalho tem como objetivo principal apresentar um experimento realizado na disciplina de Conforto Térmico, do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade do Vale do Itajaí (UNIVALI), e seus resultados referentes à sua contribuição no aprendizado dos alunos. O estudo refere-se à experimentação prática baseada na experiência didática de professores da área de Conforto Ambiental. O método utilizado consiste na apresentação de experimento prático sobre ventilação por efeito chaminé e aplicação de questionário visando analisar o aprendizado dos alunos quando fenômenos físicos são apresentados por meio de experimentos. O experimento foi apresentado no segundo semestre de 2013, com 60 alunos de duas turmas distintas, que participaram da pesquisa respondendo a um questionário com 3 perguntas. Os resultados deste estudo demonstram que, uma vez que os fenômenos físicos passam a ser visualmente compreensíveis através do experimento, maior é a compreensão e interesse nesta estratégia bioclimática por parte dos alunos. Como principais resultados da aplicação do questionário, 83,33% confirmaram que o experimento realizado em sala foi muito esclarecedor para a compreensão do fenômenos de ventilação por efeito chaminé, e 91,67% comprovaram ser de máxima importância a apresentação do experimento para o aprendizado. Esta aceitação pôde ser comprovada através de uma pesquisa de opinião realizada com os mesmos, onde recomenda-se a apresentação de conceitos físicos através de experimentos que tornem visíveis os efeitos das trocas térmicas em uma edificação. Palavras-chave:Conforto Térmico, Ensino, Experimento Didático. ABSTRACTThe use of bioclimatic strategies in the design process, in order to improve the buildings thermal performance, is directly linked to designers understanding of the physical phenomena that the building will be exposed after constructed. The research Cartana (2006)
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