Quão confiáveis podem ser os modelos físicos em escala reduzida para avaliar a iluminação natural em edifícios?

Abstract

A iluminação natural apresenta-se como uma das estratégias individuais de maior potencial para a redução do consumo de energia nos edifícios. Para a realização desse potencial é essencial caracterizar precisa e quantitativamente o ambiente luminoso. Há várias décadas, modelos físicos em escala reduzida tem sido empregado para a avaliação da iluminação natural. Entretanto, apesar dos benefícios, o método tem sido alvo de críticas que apontam os erros encontrados como sendo deficiências intrínsecas dele. Este estudo visa avaliar duas das fontes de erro mais citadas: medição sob condições de céu real, e o efeito de escala. O estudo foi desenvolvido em duas etapas: (a) comparação de iluminâncias medidas simultaneamente num ambiente real e num modelo físico em escala reduzida, expostos ao céu real; e (b) comparação de iluminâncias medidas em modelos físicos construídos em três diferentes escalas, submetidos a um céu artificial do tipo "caixa de espelhos". Na primeira etapa, os erros foram inferiores a 5%, exceto naquelas situações em que a componente refletida foi relevante. Na segunda etapa, os resultados foram ainda melhores, mostrando uma insignificância do efeito de escala, com divergências inferiores a 4%. Através deste estudo, é possível afirmar que o método é confiável, desde que cuidados sejam tomados na confecção dos modelos e nas medições, em especial no que tange às propriedades ópticas das superfícies, condições de exposição dos modelos (entorno), precisão dimensional e procedimentos fotométricos.

Exploring light and colour patterns for remote biophilic northern architecture

“…43,47,57,58 The reduced-scale model represented a generic architectural space with windows only on the left side wall, 59 where three correlated colour temperatures (CCT) of light were experimented, in combination with colour, variations of surface colour (SC) configurations and surface finish. 38,39,53,57,60 Image acquisition inside the reducedscale model was performed by small cameras remotely accessible with a microcomputer device to avoid handling and movement during the data collection process. The analyses and simulation process conducted using high dynamic range imagery (HDRi) allow studying the IF effects that generate results in photopic units, 61,62 in illuminance and brightness levels, 50,[63][64][65] which serve to evaluate the luminous attributes of an ambiance.…”

Imagem HDR de modelo físico: uma alternativa para avaliação qualitativa da iluminação natural no ensino de projeto

“…Permite análises em heliodon, ajudando a definir a orientação dos volumes, localização das aberturas e detalhamento das proteções solares, por meio de brises, prateleiras de luz e outros elementos. O modelo físico é um recurso confiável para análise de iluminação natural, pois o comprimento de onda da luz visível é extremamente diminuto (entre 380 e 780 nm), razão pela qual, não há distorção em função da escala reduzida (LAM, 1986;ROBBINS, 1986;MOORE, 1991;PEREIRA et al, 2011;SCARAZZATO, 2018). Então, o modelo físico exposto às mesmas condições de céu do ambiente real, apresenta o mesmo padrão de distribuição de luz (PEREIRA et al, 2011).…”

“…O modelo físico é um recurso confiável para análise de iluminação natural, pois o comprimento de onda da luz visível é extremamente diminuto (entre 380 e 780 nm), razão pela qual, não há distorção em função da escala reduzida (LAM, 1986;ROBBINS, 1986;MOORE, 1991;PEREIRA et al, 2011;SCARAZZATO, 2018). Então, o modelo físico exposto às mesmas condições de céu do ambiente real, apresenta o mesmo padrão de distribuição de luz (PEREIRA et al, 2011). Lechner (2009) aprova a utilização de modelos físicos como uma das melhores maneiras do arquiteto estudar a quantidade e qualidade de luz num ambiente.…”

“…Não há motivos para construir um modelo detalhado se é necessária uma resposta simples. Pereira et al (2011)…”

“…Pereira et al (2011) citam as principais vantagens dessa ferramenta de projeto: (i) dados quantitativos precisos, mesmo com modelos simplificados; (ii) adequado para lidar com geometrias complexas; (iii) facilidade nas comparações pela possibilidade de troca de componentes; (iv) familiar para a maioria dos arquitetos, já que a execução de modelos constitui-se uma prática consagrada no ensino da arquitetura; (v) ferramenta de comunicação com outros membros da equipe e clientes; (vi) permite avaliações qualitativas através da observação direta ou por fotografias.…”