Luz Natural Na Arquitetura[1]

6/2/2006 PROJETOSLUMINOTCNICOS3Luznaturalnaarquitetura 1

LUZNATURALNAARQUITETURA

LUZNATURALESPECTRO CONCEITOS HISTRICO ILUMINAONATURALxARTIFCIAL VANTAGENSEDESVANTAGENSDALUZNATURAL USOEMAMBIENTES DISPONIBILIDADEDELUZNATURAL CAPTAO,CONDUOECONTROLE

DIA HORA MATRIASEXTA 18:0020:00 LuznaturalOqueEspectrodaRadiaoSolar

LuzNaturaleGeometriasolarinterrrelaoentreasgrandezasGrandezasluminncia,iluminncia,eficcialuminosa

20:0522:00 TiposdecuDisponibiliadedeLuzNatural

SBADO 09:0011:00 LuzNaturalnaHistriaSistemasdeiluminaonaturalavaliaodedesempenho(Moore)

11:0513:00 Mtodogrficodeestimativadenveldeiluminaolateralezenital

14:0017:00 Mtodomatemticodeestimativadeluznaturalzoneamentodeambientes(TabelaExcel)

17:0518:00 AvaliaoDOMINGO 9:0011:00 NormatizaoABNT

Legislaoconstrutiva11:0513:00 ExerccioPrtico

Profa. Dra. Roberta Vieira G de Souza

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PROJETOSLUMINOTCNICOS

3LuzNaturalnaArquitetura

NDICE

1 ILUMINAONATURAL......................................................................................... 32 GRANDEZASEDEFINIES.................................................................................. 33 CARTASOLARPARALATITUDEDE12OSUL(Aracaj,10o55):................................. 84 NVEISGERAISDEILUMINNCIARECOMENDADOSPELANBR5413/82: ................... 95 RECOMENDAESPARAUMBOMAMBIENTELUMINOSOVISUAL:...........................126 NVEISDEILUMINAOEXTERNAILUMINNCIASGLOBALEDIFUSA..................137 OMTODODECLCULODACONTRIBUIODEILUMINAONATURAL(CIN) .........15

7.1 DistribuiodeLuminnciasparaCuEncoberto.............................................167.2 DistribuiodeLuminnciasparaCuClaro ....................................................167.3 DiagramasdeContribuioRelativadeLuzDCRL..........................................177.4 ROTEIROPARACLCULODACINPARAABERTURASLATERAIS.........................18

7.4.1 Construodamscaradoambiente.........................................................187.4.2 ClculodaComponenteCelesteCC...........................................................187.4.3 ClculodaComponenteRefletidaExternaCRE.........................................207.4.4 ClculodaComponenteRefletidaInternaCRI..........................................21

ndicesKPparaacorreodaCRInomtodoDCRL. ....................................................217.4.5 ClculodaContribuiodeIluminaoNaturalCIN ..................................227.4.6 Verificaodeadequabilidadedosistema ..................................................22

7.5 ROTEIROPARACLCULODACINPARAABERTURASZENITAIS.........................227.5.1 Construodamscaradoambiente.........................................................227.5.2 ClculodaComponenteCeleste,CC..........................................................237.5.3 ClculodaComponenteRefletidaExterna,CRE..........................................237.5.4 ClculodadisponibilidadedeLuzNaturalsobreacobertura........................247.5.5 Determinaodareailuminantetotal.....................................................247.5.6 Determinaodonmerodeestruturaszenitais.........................................257.5.7 Determinaodoespaamentodossistemaszenitaisparauniformidadedeiluminaonoplanodetrabalho..........................................................................25

8 TRANSFERIDORAUXILIARPARAOTRAADODEMSCARASDEOBSTRUOEMPROJEOESTEREOGRFICA ...................................................................................269 DIAGRAMADEFATORESDEFORMAPARAAHEMISFERAUNITRIA.........................2710 DIAGRAMASDECONTRIBUIORELATIVADELUZ(DCRL)PARACUENCOBERTO.....2811 DIAGRAMASDECONTRIBUIORELATIVADELUZ(DCRL)PARACUCLARO.............2912 TABELADECOEFICIENTESDEREFLEXO(r)DEMATERIAISECORES:...................3513 TABELADECOEFICIENTESMDIOSDETRANSMISSO(t)DEVIDROSEPLSTICOS3514 TABELADECOEFICIENTESDEMANUTENO(kM):...............................................3615 TABELADEILUMINNCIAEXTERIORPERCENTUALOBSTRUDAPORDIVERSOSTIPOSDEFATORESDESOMBRA(FS)*:..............................................................................3616 TABELADECOEFICIENTESDEUTILIZAO(k U)PARADOMOS......................3817 TABELADECOEFICIENTESDEUTILIZAO(kU)PARADIVERSOSTIPOSDEELEMENTOSZENITAIS.........................................................................................3918 EQUAESEMPRICASPARAOCLCULODEILUMINNCIASINTERNAS.......41 r refletividademdiadassuperfciesinternas...........................................................4119 FERRAMENTAPARACLCULODENVEISDEILUMINNCIAINTERNAAPARTIRDASEQUAESDOMTODOMATEMTICO.............................................4220 CRITRIOSPARAAVALIAOGERALDOAMBIENTELUMINOSO...................44

20.1 Distribuiodeluznatural..........................................................................4520.2 Iluminnciasdazona .................................................................................45

21 BIBLIOGRAFIA................................................................................................46


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1 ILUMINAONATURAL

Chamase natural iluminao que se obtm com a luz proveniente do sol e

representada quer pelos raios solares diretos, quer pelos raios indiretos da mesma

provenincia,mas retransmitidos pelo cu, pelas nuvens, pela vegetao, pelos edifcios

ouporoutroscorpos.umaluzditadeespectrototalequeapresentaamelhorresposta

visual humana com amelhor reproduo de cores dentre as fontes existentes (PRADO,

1961ROBBINS,1986).

2 GRANDEZASEDEFINIES

FLUXORADIANTE[W] apotnciadaradiaoeletromagnticaemitidaourecebidapor

umcorpo.Ofluxoradiantepodeconterfraesvisveisenovisveis(PEREIRA,1994A).

FLUXO LUMINOSO F [lm] componente de qualquer fluxo

radiante que gera uma resposta visual. Sua unidade lumen,

definidacomoofluxoemitidoporumafonteuniformede1cdcom

1sr(esteradianoounguloslido).Ofluxototalemitidoporuma

fontede1cd4p lumens(SZOKOLAY,1980).

Tabela f dealgumasfontesdeluz(PEREIRA,1994A)

Especificao f Lmpadadebicicleta2W 18lmLmpadaincandescente40W 350lmLmpadaIncandescente200W 3.000lmLmpadafluorescentede40W 2.500lmLmpadadevapordemercrio400W 23.000lm

EFICINCIALUMINOSA[lm/ W]habilidade

dafontemeconverterpotnciaemluz.Uma

fonte de luz ideal seria aquela que

converteria toda sua potncia (W) de

entrada em luz (lm). No entanto, qualquer

fonte de luzconvertepartedapotnciaem

radiao infravermelha ou ultravioleta

(PEREIRA,1994A).


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h = f / w [lm/W]

INTENSIDADE LUMINOSA I [cd] uma fonte de luz emite um fluxo

luminoso em vrias direes. A

quantidade emitida em cada direo

pode variar. A intensidade luminosa a luz que se

propaga numa dada direo, dentro de um ngulo

slido. Sua unidade a candela [cd], ou

lmen/esteradiano,definidacomoa intensidadedeumcorponegrode1/60cm2 derea,

quando aquecido at a tempratura do ponto de fuso da platina (MOORE, 1991

SZOKOLAY,1980).Onguloslido w,expressoemesteradianos,umamedidadoespao

tridimensional,assimcomooradianooparaoespaobidimensional(PEREIRA,1994A).

I= f / W

Especificao I(cd)Lmpadadebicicleta(semrefletor) 1cdLmpadadebicicleta(comrefletor) 250cdLmpadaincandescente100W 110cdLmpadafluorescentede40W 320cdLmpadadefarolsinalizaomartima 2.106cd

ILUMINNCIAE[lux](osmboloEvemdeclairage)

Quandoofluxoluminosoatingeumasuperfcie,esta

superfcieditailuminada.Iluminncia,portanto,a

densidade de fluxo luminoso recebido por uma

superfcie: caracteriza o efeito de iluminao

produzido pela luz incidente numa s ou numa infinidade de direes. a medida da

quantidade de luz incidente numa superfcie por unidade de rea cuja unidade lux=

lumen/m2 (iluminaooprocessoiluminnciaoproduto)(MOORE,1991SZOKOLAY,

1980).


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[ ]EA

lux = f

IluminaoNatural E(lux)Diadevero,plenosol 100.000Diadeinverno,meiodia,arlivre 10.000Luacheia,culimpo 0,25IluminaoArtificialGeralEscritrioeescolas 300500Saladeestar 150200Dormitrio 70100Boailuminaoderua 1525

Comoemtoda radiao,adireodo fluxo luminosodivergenteemrelao fontede

luz. Uma vez que sua direo no paralela, sua rea de abrangncia maior quanto

maior foradistnciadafonte(ouseja,ofluxocontidoemumnguloslido,semantm

constantecomadistncia).Por isso,a iluminnciaumafunoinversaaoquadradoda

distncia(MOORE,1991SZOKOLAY,1980).

EId

=2

LEIDOCOSSENOsenoseconsiderarumelementonormalaofeixederadiao,temse

queailuminaovariacomocossenodongulonormalsuperfcieeoraiodeluz.Ela

mximaquandooraionormalsuperfcie,ouseja,quandoongulodeincidncia =

0o.Emqualqueroutrocasoo raiode luzcobrirumareamaior,comumaconsequente

reduodonveldeiluminao(PEREIRA,1994A).

EId

= 2

cosb

LUMINNCIA L [cd/ m2] quando parte da luz

incidente numa superfcie refletida, esta

superfcie observada como uma fonte de luz

(PEREIRA, 1994 A). Portanto, luminncia a

medida do brilho de uma superfcie a

intensidadeluminosadeumelementodequalquer

superfcie, numa dada direo, por unidade de rea perpendicular a


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esta direo: depende, em geral, da direo segundoa qual observadoo elemento, e

varia tambm, geralmente, de um elemento para outro da mesma superfcie. O olho

humano detecta luminncias da ordem de 1 milionsimo de cd/m2 at um limite de 1

milhodecd/m2 (PRADO,1961SZOKOLAY,1980).

LI

A = b

'

Refletividadedesuperfcies r Preto 12%Papelpreto 5%Fachadagranitocinza 20%Paisagemexterior 2030%Tintabranca 8590%

OndeA=Acos b,Aareatotaldasuperfcie, b ongulodeincidncianormalda

superfcieedireodeobservao,eIb aintensidadeluminosanadireoconsiderada

(PEREIRA,1994A).

Luminncia de uma superfcie, seja fonte primria ou secundria de luz, , portanto, a

intensidadedeluzporreaaparentedasuperfcie,apartirdopontoemqueobservada.

A partir da luminncia do cu, podese quantificar o quanto de fluxo luminoso incide

sobre a rea de uma superfcie, obtendose, assim, seu nvel de iluminao natural

(HOPKINSON,1986).

Aluminnciadevidoaumasuperfciedifusapodesercalculadapor:

LE

= r

p

onde r ofatordereflexodasuperfcie.

Especificao L(cd/m2)Areailuminadaa400luxPapelbranco 100Papelpreto 5

ILUMINAO ESPACIAL a descrio usual das condies de iluminao em termos de

iluminncianumdadoplano,podenodescrever totalmenteascondiesdeiluminao.

Existemambientesondeoobjetodatarefavisualessencialmetetridimensional,nestes

casosdeveserecorreriluminaoespacial(PEREIRA,1994A).

ILUMINNCIA ESCALAR Es [lux] (ou iluminncia esfrica mdia) a iluminncia mdia

recebidadetodasasdireesporumapequenaesfera,ouseja,ofluxototalincidentena

esfera dividido pela rea de sua superfcie, medida em lux. , ento, a medida da

quantidadetotaldeluz,noimportandosuadireo(SZOKOLAY,1980).


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MODELOSDECUformasderepresentaomatemticae/ougrficadadistribuiodas

luminncias de cu. Podem ser modelos para cu uniforme, encoberto, claro e

parcialmenteencoberto.

DISTRIBUIODALUMINNCIANOCU A iluminnciadecorrentedaluzdocu,pode

serdeterminadaapartirdadistribuiodaluminnciaceleste.Umanicadistribuioda

luminnciacelesteusada para representar cada umadascondiesbsicasdecu.A

luminnciadocufuno:

Dadistribuiodarelaoentrealuminnciadecadaumdospontosdahemisfera

celesteealuminnciadoznite

devaloresabsolutosparaaluminnciadoznite(SCARAZZATO,1995).

FATOR DE LUZ DIURNA (daylight factor) uma vez que a iluminncia no interior da

edificao muda em funo das condies de cu, valores de iluminncia no so

indicativosdiretosdorealdesempenhodaedificao.Ofatordeluzdiurna(DF)arazo

dailuminnciaexteriorpelainteriorsobumcuencobertoedesobstrudo(medidoemum

planohorizontalemambosos locais eexpressocomoumapercentagem),econstante

mesmo sob mudanas da luminncia absoluta do cu. Tal se deve ao fato de que a

distribuioemumcuuniformeconstanteenovariacomotempo.AconstnciadoDF

paraumaedificaoseaplicaapenasparacondiodecuencobertosobcondiodecu

claro,oDF podevariardeacordocomasmudanasdedistribuiodeluminnciadocue

comaposiodosol(MOORE,1991).

OFUSCAMENTOperturbao,desconfortooumesmoperdadevisibilidadedevidoauma

variao muito grande da iluminao e/ou uma velocidade muito grande. O efeito de

saturaoocorreapartirde25.000cd/m2.Oefeitodecontrasteocorrecasoaproporo

entreasluminnciasdocampovisualsejasuperiora10:1.

VETORILUMINAO DEmx[ lux] umamedidacomposta,possuindoumamagnitudee

uma direo. Sua magnitude a diferena mxima em iluminncia entre dois pontos

diametralmente opostos na superfcie de uma pequena esfera. Sua direo dada pelo

dimetroqueligaosdoispontosqueapresentamadiferenamxima(SZOKOLAY,1980).

FATORDEFORMAafraodaradiaodeixandoumelementodesuperfciefinita dS1

quechegaaumaoutrasuperfcieS2derea.


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FFdS1S2=fluxorecebidoporS2vindodeS2fluxototalemitidopor dS2

QuandooselementospossuemreasdiferentesA1eA2,pelarelaodereciprocidadese

tem:FFdS1S2.A1=FFdS1S2.A2finita(TREGENZA,1993,INCROPERA,1990).

DISCRETIZAODAABBODACELESTE asubdivisodaabbodacelesteempores

definidaspornguloshorizontaiseverticias.Umadiscretizaoemporesde6x24,por

exemplo,significaquesesubdidiuaabbodapassandoseseislinhasparalelasaoplanodo

horizonte (com 15o de altitude cada uma) e em 24 linhas longitudinais que cortam a

abbodadozniteparaohorizonte(emfatiasde15odevarreduraazimutal).

3 CARTASOLARPARALATITUDEDE12OSUL(Aracaj,10o55):

Representaatrajetriaaparentedosolemprojeoestereogrficaduranteoanosobreo

planodohorizontedoobservador,paraalatitudeconsiderada(FROTA&SCHIFFER,1988).


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Fig.CartasolardeJooPessoa(FROTA&SCHIFFER,1988)

4 NVEISGERAISDEILUMINNCIARECOMENDADOSPELANBR5413/82:

As tabelas abaixo estabelecem os nveis de iluminncia por classe ou grupo de tarefa

visual. Para a determinaode a iluminncia adequada consultar o item5.3da referida

Norma.

Tabela Iluminnciaparacadagrupodetarefavisual

Faixa I luminncia( lux)

TipodeAtividade


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AIluminaogeralp/reasusadasinterruptamenteouc/tarefasvisuaissimples

2050

50 100

100200

reaspblicascomarredoresescuros.

Orientaosimplesp/permannciacurta.

Recintos no usados p/ trabalho contnuo,depsitos.

BIluminaogeralparareadetrabalho

200500

5001.000

1.0002.000

Tarefas c/ requisitos visuais limitados, trabalhobrutodemaquinaria,auditrios.Tarefas c/ requisitos visuais normais, trabalhomdiodemaquinaria,escritrios.Tarefasc/requisitosespeciais,gravaomanual,inspeo,indstriaderoupas.

CIluminaoadicionalp/tarefasvisuaisdifceis

2.0005.000

5.00010.000

10.00020.000

Tarefasvisuaisexataseprolongadas,(eletrnicadetamanhopequeno).Tarefas visuais muito exatas, montagem demicroeletrnica.Tarefasvisuaismuitoespeciais,cirurgia.

(ExtradodaNBR5413/1982)

TabelaFatoresdeterminantesdailuminnciaadequada

Caractersticadatarefaedo

Peso

observador 1 0 +1Idade Inferiora

40anos40a55anos Superiora

55anosVelocidade ePreciso

Semimportncia

Importante Crtica

Reflectncia doFundoedaTarefa

Superiora70%

30a70% Inferiora30%



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TabelaIluminnciaemluxportipodeatividade

Atividade Nvel1 Nvel2 Nvel3Acondicionamentoengradamento,encaixotamentoeempacotamento 100 150 200Auditrioseanfiteatros

tribuna platia saladeespera bilheterias

300100100300

500150150450*

750200200750

Bancos* 300 500 750Bibliotecas

saladeleitura recintodeestantes fichrio

300200200

500300300

750500500

Corredoreseescadas 75 100 150Escolas

saladeaula quadronegro laboratriogeral laboratriolocal saladedesenho saladereunies

200300150300300150

300500200500500200

500750300750750300

Escritrios deregistro,cartografia,etc. desenho,engenhariamecnicaearquitetura desenhodecorativoeesboo

750750300

10001000500

15001500750

Hotis banheiros espelhos(iluminaosuplementar) saladeleiturageral saladeleituramesa cozinhageral cozinhalocal quartosgeral quartoscama(iluminaosuplementar) escrivaninha

100200100200150300100150200

150300150300200500150200300

200500200500300750200300500

Residncias saladeestargeral saladeestarlocal cozinha quartosdedormirgeral quartosdedormir local (espelho, penteadeira,

cama) hall,escadas,despensas,garagensgeral hall,escadas,despensas,garagenslocal banheiros

100300idemhotelidemhotelidemhotel75200idemhotel

150500

100300

200750

150500

RestaurantesLanchonetes

100150

150200

200300



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5 RECOMENDAESPARAUMBOMAMBIENTELUMINOSOVISUAL:

Oobjetivodailuminaoemarquiteturacriaroambientevisualmaisadequados

atividadesprevistas.Oconforto luminosovisualresultadapercepoclaradainformao

visual demandada consciente ou inconscientemente. Para tanto, EGAN (1983) apresenta

asseguintesrecomendaes:

a)Ascondiesvisuaismelhoramcomoaumentodailuminnciaatumpontoondepassaavigoraraleidosretornosregressivos

b)Ascondiesvisuaismelhoramsea tarefavisualpodeserdistinguidadeseuentornoporsermais brilhante,mais contrastante,mais colorida, fortementedefinida,ouumacombinaodedoisoumaisdestesfatores

c) Ascondies visuais somelhoressea tarefavisualestnumcenriodesobstrudoenoconfuso

d)A iluminaodeve ser livre tantodoofuscamento inabilitador quantodoofuscamentoperturbador. As fontes de luz no podem ser fontes de ofuscamento perturbador.Consequentemente,asaberturasdoedifciodevemterelementosdeproteocontraaluzdiretadosoloureflexesindesejveisdoentornoexterno

e) Iluminao geral deve ser feita nos ambientes, com focos de luz sobre as tarefasvisuais. Evitar criar condies onde os olhos devem se adaptar muito rapidamente aumagrandevariedadedeluminosidades

f) Ambientes uniformemente sombrios devem ser evitados. Pequenos pontos de luz debaixa potncia corretamente distribudos podem contribuir para criar uma agradvelvariaodeluminosidadesemofuscamento

g) Superfcies retas no devem ser iluminadas desigualmente, a menos que os focosestejamsobrepeasdearte,painis,entradas,etc.

h) Luz suficiente deve chegar aos forros, para evitar condies sombrias que ocorremquandoumainformaovisualdesejadasobreaestruturadoambienteperdidaounoestclara

i) O entorno da tarefa visual deve ter luminosidademoderada. Esta luminosidade deveresultardareflexodassuperfciesdetetoeparedesedasaberturaspara iluminaonatural

j) As fontes de luzdevemserselecionadasde acordo comasnecessidadeshumanasdereproduodecor,finalidadesdoambienteetipodemobilirio

k)Aluznaturaldeveserprovidenciadaemqualquerambienteparapermitircontatocoma

natureza, com as pessoas e para induzir sensaes de bemestar e frescor. A

variabilidadedaluzacaractersticadominantedaluznaturaldodia.


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6 NVEISDEILUMINAOEXTERNAILUMINNCIASGLOBALEDIFUSA

ODLNprogramadoclculodeDisponibilidadedeLuzNaturalpermitefazeroclculoda

quantidade de luz disponvel para qualquer latitude brasileira atravs da utilizao de

algortimos desenvolvidos pela IES. Abaixo apresentamos os grficos e valores obtidos

paraAracajparacuclaro,encobertoeparcilamenteencoberto,nossoltcioseequincio.

Fig.NveisdeiluminnciadifusatpicosparaCuClaro,CC,CuParcialmenteEncoberto,CEeCuEncobertoparaSalvador,dia22dedezembro

Fig.NveisdeiluminnciadifusatpicosparaCuClaro,CC,CuParcialmenteEncoberto,CEeCuEncobertoparaSalvador,dia23dejunho


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Fig.NveisdeiluminnciadifusatpicosparaCuClaro,CC,CuParcialmenteEncoberto,CEeCuEncobertopara Salvador,Equincios

Fig.NveisdeiluminnciaglobaltpicosparaCuClaro,CC,CuParcialmenteEncoberto,CEeCuEncobertoparaAracaj,dia22dedezembro

Fig.NveisdeiluminnciaglobaltpicosparaCuClaro,CC,CuParcialmenteEncoberto,CEeCuEncobertoparaSalvador,dia23dejunho


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Fig.NveisdeiluminnciaglobaltpicosparaCuClaro,CC,CuParcialmenteEncoberto,CEeCuEncobertoparaAracaj,Equincios

7 OMTODODECLCULODACONTRIBUIODEILUMINAONATURAL

(CIN)

Omtodode clculo daContribuiode IluminaoNatural (CIN) ou fatorde luzdiurna

(FLD) um mtodo grfico para clculo de iluminncias internas a ser utilizado em

avaliaesiniciaisdaquantidadedeluzqueseobtmpordeterminadaabertura.

Ailuminaoproduzidapelocuvistoatravsdeumajanelaindependentedadistncia

docuelacompletamentedefinidapeladireoeluminnciadecadazonadecuepelo

ngulo slido que subentende.Nspodemosespecificar a iluminaoemqualquerponto

doespaoapenasemtermosdocampodeluminnciacercandooponto(LYNES:1968).Os

diagramasapresentadosnestemtodoconsideramadistribuiodeluminnciasparacus

encobertoseclarosepossibilitamaverificaodosnveisdeiluminnciaemdeterminados

pontos situados em planos horizontais no interior de ambientes. Estes diagramas

representamadistribuiode luminnciasemcuclaroparaasaltitudessolaresde15o,

30o, 45o, 60o, 75o e 90o, e so usados para se calcular osnveis de iluminncia emum

ponto escolhido, situado em planos horizontais no interior de ambientes iluminados

naturalmente.

Paraoestudodaluzincidenteemumpontoseutilizaomtododedivisodofluxoemque

se avalia a iluminao a partir de trs componentes distintas: a componente celeste

(CC),acomponenterefletidaexterna(CRE)eacomponenterefletidainterna(CRI).

AsomatriadosvaloresobtidosparaaCC,CREeCRImultiplicadospelosdevidosfatores

de correo para o tipo de vidro, tipo de caixilharia da abertura, de manuteno e de


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proteosolarforneceracontribuiototaldeiluminaonatural,CINouFLD,relativaa

umpontosituadoemumplanohorizontal.

Componenteceleste Componenterefletica

externa

Componentereflet.

interna

Fig.Componentesdailuminaonatural

7.1 DistribuiodeLuminnciasparaCuEncoberto

Emumdiacompletamenteencobertonohluzsolardiretaatingindoosoloealuzdecu

touniformementedifundidaqueopadrodaluminnciadecuvisualmentesimtrico

comrelaoaoznite.Aluminnciadeumcuencobertotrsvezesmenornohorizonte

doqueacima.

7.2 DistribuiodeLuminnciasparaCuClaro

Omodelodedistribuiodeluminnciasdocuemumdiaclarosebaseiainteiramentena

luzdosoldispersaemsuapassagempelaatmosfera,chamadadeluzdocu.Aluminncia

deumdadoelementodecuvistodaterradependerdaaltitudedoelementoacimado

horizontedongulozenitaldosol,medidoemradianosapartirdoznitedongulono

solo, entre oponto central doelementoe o centro dosol edo fator de turvamentoda

atmosfera local (LYNES, 1968 CIE, 1996 PEREIRA, 1994b). Esta condio encontrase

padronizadapelaCIE(1996),ondea luminnciadequalquerpontodaabbadaceleste

dadacomoumafraodaluminnciadoznite,emfunodaposiodosoledaposio

relativadopontoconsiderado.


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Fig.Distribuiodeluminnciasparacuencoberto,segundoMOORE(1991)e

CLAROetal(2004)

Fig.Distribuiodeluminnciasparacuclaro,segundoMOORE(1991)eCLARO

etal(2004)

7.3 DiagramasdeContribuioRelativadeLuzDCRL

Aabbadacelestepode ser consideradacomoumhemisfrioderaio infinito, tendono

centro, o ponto de estudo considerado. A iluminncia devido a esta abbada pode ser

determinada a partir do conhecimento e da distribuio de luminncias do cu. Para se

determinar esta distribuio, a abbada celeste deve ser subdividida em zonas,

assumindoseumvalordeluminncianicoparacadazona.

Para determinadadivisoda abbada socalculados, osvaloresdarelaoLp/Lz, tanto

para cu encoberto quanto para cu claro. Estes somultiplicados por fatores de forma

calculados pela reado rebatimento da abbada celeste emplano horizontal, de acordo


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com a diviso que se queira adotar. Para insero no diagrama, os valores obtidos

ponderados para que as tabelas geradas possuam um valor de somatrio total igual a

10.000lux.Ouseja,cada100unidadesrepresentam1%dailuminaototalobtidasobre

umplanohorizontaldesobstrudo.

Os grficos de fatores de formaparaumahemisfera de rea10.000eosDiagramasde

ContribuioRelativa deLuzparaceencobertoeparacuclarocomalturassolaresde

15o,30o,45o,60o,75o e90o produzidosparadivisesdecude10oem10osofornecidos

nestaapostilanaspginasaseguir.

A partir dos diagramas e de umamscara do ambiente construda comoauxlio deum

tranferidorauxiliarpodese,ento,calcularaluzquechegaemdeterminadoponto(CIN

Contribuio de IluminaoNatural), seja vinda do cu visto pela abertura (lateral e/ou

zenital),dasobstruesexternase/oudasparedesetetodoambienteinterno.

7.4 ROTEIRO PARA CLCULO DA CIN PARA ABERTURAS LATERAIS

7.4.1 Construodamscaradoambiente

Determinao de ngulos horizontais (a) e verticais (b) das superfcies internas e

externas

Fig.Determinaodosngulosnoambienteeprojeosobreotransferidorauxiliar.

7.4.2 ClculodaComponenteCelesteCC

Cuencoberto

SobreposiodamscaraconstrudasobreoDCRLparacuencoberto.

CC=somadosvaloresvistosatravsdaaberturacorrespondentesaocu.


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Cuclaro

Definiododiaparaclculo

Levantamentodeazimuteealturasolar

EscolhadoDCRLparacuclarocomalturasolarmaisprximaencontrada(DCRL

15o,30o,45o,60o,75o,90o)

LocalizaodoNortenoDCRL.

sobrepese a mscara construda sobre o DCRL de forma que a abertura fique

orientadaadequadamenteapartirdoNortejmarcadoeprocedesesomadosvalores

internosmascaradeobstruoassubdivisesdodiagramaqueforemcortadaspelas

linhasdasmscarasseroconsideradasproporcionalmentediviso.

NN

SS

OO

LL

Fig.OrientaodoDRCLcomoauxliodacartasolarlocal.

NN

LL

SS

OO

CCCC=[7*6.3+15*6.3+17*6.3+(18*1.15+17*5.15)*0.5]/100

CCCC=3,13% EHFig.Superposiodamscaradeobstruo

sobreoDRCLorientado.


Pg. 20



7.4.3 ClculodaComponenteRefletidaExternaCRE

ExistemduasestratgiasbsicasparaoclculodaCRE:umaparacuclaroeoutrapara

cuencoberto.

CuEncoberto considerasequeas luminnciasdasobstruesvistasdopontoem

estudo sejam iguais luminncia do cu. Fazse a projeo estereogrfica desta

superfcieesesuperpeestaaoDCRLparacuencoberto,lendoassimseuvalor.Como

aluminnciadasobstruesgeralmentemenorqueadocuporvirsomentedaluz

refletida, se multiplica o valor encontrado pela refletividade, r, da superfcie em

considerao.

CuClaroquandoumaparceladocuobstrudaporumaedificaonoiluminada

diretamentepelosol,considerasequeaporodecuobstrudapelasuperfcieexterna

possuirumaluminosidademenorqueaporodecuequivalentevistadaimagemPi

dopontoP.AporodecuvistaporreflexopelopontoPentoconsideradacomo

sendoaqueseveriaasuaimagemPiatravsdasuperfcieSderefletividade r.

CRE=CCvistaporreflexo* r

onde:

r coeficientedereflexodasuperfcievistadaabertura

Fig.Porodecuvistaatravsdeumasuperfcierefletoraeprojeodeobstruoexternanahemisferaunitriavistaatravsdeumaabertura.

Obs.: Este clculo valido apenas quando a superfcie externa no estiver diretamente

iluminada pelo sol. As superfcies externas iluminadas pelo sol no sero objeto de

discussodestadisciplina.


Pg. 21



7.4.4 ClculodaComponenteRefletidaInternaCRI

Acomponenterefletidainternaircontribuirparaailuminnciatotalquechegaao

ponto interno e seus valores dependem da quantidade de luz que entra no ambiente

atravs da abertura a qual por sua vez depende do cu e das obstrues externas

(GIRARDIN,1993).

Oclculodareadecontribuiodecadasuperfcielevaemcontaofatordeforma

de cada uma das superfcies internas em relao ao ponto P e suas respectivas

refletividades. O fator de forma calculado pela superposio da superfcie projetada

(desenhada pelo transferidor auxiliar) sobre o diagrama de fatores de forma. O valor

encontrado do fator de forma da cada uma das superfcies, FFP, multiplicado pela

refletnciamdiadestasuperfcie, rm,obtendoseassimovalorpercentualdacontribuio

daCRI.

n=i

CRI= S (FFpi . ri).(CC+CRE)n=1

onde:

nnmerodesuperfcies

FFpi reaprojetadadecadasuperfcie

ri refletnciadecadasuperfcieinterna

7.4.4.1 Tabeladecorreo,Kp,dosvaloresdeCRIencontrados,emfunodaposiodoponto

emrelaojanela

Verificouse atravs de diversos estudos da literatura que o mtodo DCRL tende asubestimar as reflexes mltiplas ocorridas nas superfcies internas do ambiente. Foiporposto ento por Souza (2004) a introduo de ndices de correo para evitar estadistoro, no s pela profundidade do ponto calculado,mas tambm pela refletividademdiadoambiente.Estesndicessoapresntadosnatabelaaseguir.

ndicesKPparaacorreodaCRI nomtodoDCRL.

ValordekP

Posiodoponto Refletividadebaixa Refletividademdia Refletividadealta

prximoabertura 6 2 1

posiointermediria 7 3 1

afastadodaabertura 8 4 2


Pg. 22



7.4.5 ClculodaContribuiodeI luminaoNaturalCIN

AContribuiodeIluminaoNatural(paracuclaroouencoberto),tambmchamadade

Fator de Luz Diurna (quando se refere apenas a cu encoberto) o somtorio das

componentes celeste, componente refletida interna e componente refletida externa,

minorados das perdas de luz sofridas pelos seguintes fatores: transmissividade do vidro

(t),obstruodocaixilho(kc)esujeiraqueseacumulanosistemadeaberturas,funodo

graudemanuteno (km). Devese considerar tambm a existncia ou no deproteo

solar que pode ser computada atravs de um fator deobstruo, ko, ou atravsde sua

representaogrfica.

CIN=(CC+CRE+CRI).m

onde:m= t .kc.km.ko

7.4.6 Verificaodeadequabilidadedosistema

CompararnveldeiluminaoobtidocomonvelnecessriopreconizadonanormaNBR

5413/82

Epcalculado=CIN.EH[lux]

Casoonvelestejaacimaouabaixodosnveisdesejveis,proporalteraesnosistema

(dimenso, cor, transmissividade, manuteno, etc) de forma amelhor adequlo s

necessidadesvisuais.

7.5 ROTEIRO PARA CLCULO DA CIN PARA ABERTURAS ZENITAIS

O clculo da iluminao zenital permite a obteno da rea de abertura necessria na

superfciedazenitalparaaotenodonveldeiluminaodesejadonoplanodetrabalho.

7.5.1 Construodamscaradoambiente

Determinaodenguloshorizontais(a)everticais(b)dasobstruesexternas


Pg. 23



Construo da mscara de obstruo do entorno imediato da edificao tomandose

comorefernciaopontocentraldacobertura.

Fig.Plantadeumaedificaocomrepresentaodoentornoimediato.

Fig.Projeodoentornodaedificaoparaopontocentraldesuacobertura.

7.5.2 ClculodaComponenteCeleste,CC

Cuencoberto

SobreposiodamscaradeobstruodeentornosobreoDCRLparacuencoberto.

CC=(10.000somadosvaloressobaobstruo)/100[%]

Cuclaro

Definiododiaparaclculo

Levantamentodeazimuteealturasolar

EscolhadoDCRLparacuclarocomalturasolarmaisprximaencontrada(DCRL

15o,30o,45o,60o,75o,90o)

LocalizaodoNortenoDCRL

SobreposiodamscaradeobstruodeentornosobreoDCRL.

CC=(10.000somadosvaloressobaobstruo)/100[%]

7.5.3 ClculodaComponenteRefletidaExterna,CRE

Seguirpassosparaclculodacomponenteceleste

CRE=somadosvaloressobobstruo*refletividadedaobstruo/100[%]


Pg. 24



n=1

CRE= S (Co. ri)/ 100[% ]n=i

onde:

nnmerodesuperfcies

Cocomponenteobstrudadocua180o(cuoposto)

ri refletnciadecadasuperfcieinterna

7.5.4 ClculodadisponibilidadedeLuzNaturalsobreacobertura

Determinaodonveldeiluminaoemplanohorizontal,EHemfunododiadoano,

horaetipodecu(valortabelado)

Disponibilidadedeluznoplanodetrabalho

Ed=(CC+CRE)EH total

7.5.5 Determinaodareailuminantetotal

E= j/ S ou: S= j/ E

Szenital=(Ep.Sambiente)/ (Ed.m.ku)

onde:

Ep = nvel de iluminao requerida no plano de trabalho (verificar tbelas daNBR5413/82)

Sambiente=reatotaldoambienteinterno

Ed =disponibilidadedeluznaturalnopontomdiodacobertura

m = t.kc.km.ko (coeficientequerepresentaoquantodeluzatravessaosistemaaps as perdas por transmissividade do vidro, caixilho, manuteno eobstruo)

ku =coeficientedeutilizao,tabelado

Para a determinao de ku, devese saber o valor das refletividades das superfcies

internasdoambiente,eondicedorecinto,ir:

ir=(c.l)/ [(c+l).h]

onde:


Pg. 25



c comprimentodorecinto

l larguradorecinto

h alturadoplanodetrabalhoaoteto

Interpolarosvaloresdasrefletividadesedeirparaseacharku.

7.5.6 Determinaodonmerodeestruturaszenitais

N=Sz/ Su

onde:

Sz=reatotaldezenitais

Su=reaunitriadecadazenital

7.5.7 Determinaodoespaamentodossistemaszenitaisparauniformidadede

iluminaonoplanodetrabalho

Verificarasrelaesentredistnciaentrecadaumadasaberturaszenitaisealturado

planodetrabalhoD/H 1,25

Verificar relaes entre as distncias entre cada uma das aberturas zenitais e as

distnciasatasparedesd D/x,ondexvariaparacadatipodesistema.


Pg. 26



8 TRANSFERIDORAUXILIARPARAOTRAADODEMSCARASDE

OBSTRUOEMPROJEOESTEREOGRFICA

Fig.14.1TransferidorAuxiliar

Fonte:SOUZA(1997)


Pg. 27



9 DIAGRAMADEFATORESDEFORMAPARAAHEMISFERAUNITRIA

Fig15.1.FatoresdeFormadaHemisferaUnitria

Fonte:SOUZA(1997)


Pg. 28



10DIAGRAMASDECONTRIBUIORELATIVADELUZ(DCRL)PARACU

ENCOBERTO

Fig.16.1DCRLparaCuEncoberto

Fonte:SOUZA(1997)


Pg. 29



11DIAGRAMASDECONTRIBUIORELATIVADELUZ(DCRL)PARACU

CLARO

Fig.17.1DCRLparaalturasolar15

Fonte:SOUZA(1997)


Pg. 30




Fonte:SOUZA(1997)


Pg. 31




Fonte:SOUZA(1997)


Pg. 32




Fonte:SOUZA(1997)


Pg. 33




Fonte:SOUZA(1997)


Pg. 34




Fonte:SOUZA(1997)


Pg. 35



12TABELADECOEFICIENTESDEREFLEXO(r)DEMATERIAISECORES:

Materiais r (% ) Cores r (% )alumniopolido 6070 escuras 1530aoinox 5565 mdias 3050asfaltosempoeira 07 claras 5070cal 8588 brancos 8595cermicavermelha 30 brancogelo 79concretoaparente 55 prolas 7284cromo 6065 marfim 7184esmaltes 6090 cascadeovo 81espelhos 8090 cremes 6076gesso(branco) 9095 amarelos 6070gramaescura 06 laranja 50granito 40 rosas 3560granolite 17 vermelhos 1735livrosemestantes 1020 azuis 1050mrmorebranco 45 verdes 1260madeiraclara 13 ocres 4460madeiraescura 0713 marrons 0732terra 0720 violetas 0540tijolo 1348 cinzas 2550tecidoescuro 02 pretos 0408troncosdervores 0305vegetaodeportemdio 25

Fontes:CINTRADOPRADO(1961)eMOREIRA(1982).

13TABELADECOEFICIENTESMDIOSDETRANSMISSO(t)DEVIDROSE

PLSTICOS

Material t (% )

VidroTransparentesimples,2a3mmdeespessuratriplo,4a6mmdeespessuraaramado,at6mmdeespessuraVidroTranslcidoimpressofantasia,3a4mmdeespessuraesmerilhado,impressogrossoev.industrial,at6mmVidroEspecialcolorido,absorvedordecalor,4a6mmdeespessura

858680

80857580

74

TelhaonduladadefibradevidroparacoberturasmedianamentedifusorasconsideravelmentedifusorasmuitodifusorasP lacatranslcidaopalinadeacrlico

7580667555705578

Fonte:MASCAR&VIANA(1980).


Pg. 36



14TABELADECOEFICIENTESDEMANUTENO(kM):

Correo do fator de luz diurna (FLD) para perdas devido sujeira da superfcie

iluminante.

TipodeLocal

Tipodetrabalho

EstadodeConservao

SuperfcieIluminante km(% )

Vertical Inclinada HorizontalLimpoSujo

LimpoSujo

Bom 9070

8060

7050

LimpoSujo

LimpoSujo

Regular 8070

7060

6050

LimpoSujo

LimpoSujo

Mau 7060

6050

5040

Nota:osvalorescorrespondemlocalizaodaedificaoemreanoindustrial.Quandoalocalizaoforemreaindustrial,osvaloresindicadosnestatabeladevemserreduzidosem10%.Fonte:MASCAR(1985).

15TABELADEILUMINNCIAEXTERIORPERCENTUALOBSTRUDAPOR

DIVERSOSTIPOSDEFATORESDESOMBRA(FS)*:

Correodofatordeluzdiurna(FLD)paraperdasdevidoproteocontrainsolaodireta

sobreoplanodetrabalho.

TipodeFatordeSombra I luminnciaObstruda(% )Persiana

decorclaradecorescura

6080

CortinadeTecidodeTramaAbertadecorclaradecorescura

3050

CortinadeTecidodeTramaFechadadecorclaradecorescura

7085

Persianadeenrolar,5%deaberturadecorclaradecorescura

8090

Toldodecorclaradecorescura

6080

Briseshorizontais(NS)decorclaradecorescura

5060

Brisesverticais(LO)decorclara 40


Pg. 37



decorescura 50(*)Paralatitudede30oS.Fonte:MASCAR&VIANA(1980).


Pg. 38



16TABELADECOEFICIENTESDEUTILIZAO(kU)PARADOMOS

CoeficientedeReflexo(r)Teto/ Forro 0,70 0,50 0,30 00Paredes 0,50 0,30 0,10 0,50 0,30 0,10 0,30 0,10 00

ndicedo Local(i r)

CoeficientesdeUtilizao(ku)

AlturadoPoo=0d/h=1,25

0,600,801,001,251,502,002,503,004,005,00

0,430,420,560,620,650,700,740,770,800,820,90

0,380,470,510,560,600,660,700,740,770,790,90

0,340.430,470,530,560,620,670,700,750,770,90

0,420,510,550,600,640,690,730,750,780,800,88

0,380,460,510,560,590,650,690,720,760,780,88

0,340,430,470,520,560,620,660,700,730,760,88

0,370,460,500,550,580,640,680,710,740,770,86

0,340,430,470,520,550,610,650,690,730,750,86

0,330,410,450,500,540,690,640,670,710,730,84

AlturadoPoo=1/2xraiodopood/h=1,0

0,600,801,001,251,502,002,503,004,005,00

0,330,400,440,480,510,550,570,590,600,620,68

0,290,360,410,450,480,520,540,550,590,600,68

0,270,330,380,420,450,470,520,540,570,590,68

0,320,390,430,480,500,540,560,580,590,610,66

0,290,350,400,440,470,510,540,550,580,600,66

0,260,330,380,420,450,470,510,540,560,580,66

0,280,350,400,440,470,500,530,550,570,580,65

0,260,330,380,420,450,480,510,530,560,570,65

0,250,310,360,400,440,470,500,520,540,560,63

AlturadoPoo=1xraiodopood/h=1,0

0,600,801,001,251,502,002,503,004,005,00

0,280,330,380,400,420,440,460,470,480,490,53

0,260,310,340,370,400,420,440,460,470,480,53

0,240,280,320,350,380,400,420,450,460,470,53

0,280,330,360,390,410,430,450,460,470,480,52

0,260,300,340,360,390,410,430,450,460,480,52

0,240,280,320,350,370,400,420,440,450,470,51

0,250,300,340,360,390,410,430,440,460,470,51

0,240,280,320,350,370,400,420,430,450,460,51

0,230,270,310,340,360,390,410,420,440,450,49


0,600,801,001,251,502,002,503,004,005,00

0,190,230,250,270,280,300,310,320,320,330,35

0,170,220,240,250,270,290,300,300,320,320,35

0,150,200,230,240,260,280,290,300,310,310,35

0,180,230,250,270,280,290,300,310,320,320,35

0,170,210,240,250,270,280,290,300,310,320,35

0,150,200,230,240,260,280,290,290,300,310,35

0,170,210,230,250,260,280,290,290,310,310,34

0,150,200,220,240,250,270,280,290,300,300,34

0,150,200,220,240,250,270,280,280,300,300,33


0,600,801,001,251,502,002,503,004,005,00

0,110,130,130,140,150,150,160,160,170,170,18

0,100,120,130,130,140,150,160,160,160,160,18

0,100,110,120,130,130,140,150,150,160,160,18

0,110,120,130,140,150,150,160,160,160,170,18

0,100,120,130,130,140,140,150,160,160,160,18

0,100,110,120,130,130,140,150,150,160,160,18

0,100,120,120,130,140,140,150,150,160,160,17

0,100,110,120,130,130,140,150,150,150,160,17

0,100,110,120,130,130,140,140,150,150,150,17

Nota:Osvaloresde(d/h)representamarelaomximarecomendadaentreespaamentoealturaparacadatipodeelementozenital.Aaltura(h)medidaentreaalturadoplanodetrabalhoealinhadecentrodaestruturadecobertura.Fonte:Lynes,J.A.PrinciplesofNaturalLighting.London,Elsevier,1968.ExtradodeMASCAR(1985).


Pg. 39



17TABELADECOEFICIENTESDEUTILIZAO(kU)PARADIVERSOS

TIPOSDEELEMENTOSZENITAIS


ndicedoLocal(ir)


0,60 0,34 0,30 0,27 0,34 0,30 0,27 0,30 0,27 0,270,80 0,40 0,39 0,36 0,40 0,39 0,36 0,39 0,36 0,351,00 0,45 0,43 0,41 0,44 0,42 0,41 0,42 0,41 0,381,25 0,50 0,47 0,46 0,50 0,47 0,45 0,47 0,45 0,44

Coberturade 1,50 0,51 0,49 0,47 0,51 0,49 0,47 0,49 0,46 0,46inclinao 2,00 0,57 0,55 0,53 0,56 0,53 0,52 0,53 0,52 0,51dupla 2,50 0,59 0,56 0,55 0,59 0,56 0,55 0,55 0,53 0,53Espaamento: 3,00 0,62 0,60 0,59 0,62 0,59 0,58 0,59 0,58 0,56Rendim.=0,94 4,00 0,64 0,63 0,61 0,64 0,64 0,61 0,61 0,60 0,60

5,00 0,68 0,65 0,65 0,66 0,65 0,63 0,63 0,62 0,62 0,76 0,76 0,76 0,74 0,74 0,74 0,73 0,73 0,710,60 0,07 0,06 0,04 0,07 0,05 0,04 0,05 0,03 0,030,80 0,11 0,08 0,07 0,10 0,08 0,06 0,08 0,06 0,051,00 0,14 0,11 0,10 0,13 0,10 0,09 0,10 0,08 0,071,25 0,16 0,13 0,12 0,15 0,13 0,11 0,12 0,10 0,091,50 0,17 0,15 0,13 0,16 0,14 0,12 0,13 0,12 0,10

Denteserra c/superfcie

2,00 0,19 0,17 0,16 0,18 0,16 0,15 0,15 0,14 0,12

ilumin.vertical 2,50 0,21 0,20 0,18 0,20 0,18 0,17 0,17 0,16 0,14d/h=2:1 3,00 0,22 0,21 0,19 0,21 0,19 0,18 0,18 0,17 0,15Rendimento =0,34

4,00 0,24 0,22 0,21 0,22 0,21 0,20 0,19 0,18 0,17

5,00 0,25 0,24 0,23 0,23 0,22 0,21 0,20 0,21 0,18 0,30 0,30 0,30 0,29 0,29 0,29 0,27 0,27 0,270,60 0,19 0,16 0,15 0,19 0,16 0,14 0,16 0,14 0,140,80 0,25 0,21 0,20 0,25 0,21 0,20 0,21 0,20 0,181,00 0,30 0,26 0,25 0,29 0,26 0,24 0,25 0,24 0,211,25 0,31 0,30 0,27 0,31 0,29 0,26 0,27 0,26 0,24

Denteserrac/ 1,50 0,34 0,31 0,30 0,32 0,31 0,29 0,30 0,27 0,26superf.iluminante 2,00 0,36 0,35 0,32 0,36 0,34 0,32 0,34 0,32 0,29inclinada 2,50 0,39 0,38 0,35 0,38 0,36 0,34 0,35 0,32 0,31d/h=2:1 3,00 0,40 0,39 0,38 0,40 0,38 0,36 0,36 0,35 0,32Rendim.=0,58 4,00 0,42 0,41 0,40 0,41 0,40 0,39 0,39 0,38 0,35

5,00 0,44 0,42 0,41 0,42 0,41 0,40 0,40 0,39 0,36 0,49 0,49 0,49 0,48 0,48 0,48 0,45 0,45 0,42

Nota:Osvaloresde(d/h)representamarelaomximarecomendadaentreespaamentoealturaparacadatipodeelementozenital.Aaltura(h)medidaentreaalturadoplanodetrabalhoealinhadecentrodaestruturadecobertura.Fonte:Lynes,J.A.PrinciplesofNaturalLighting.London,Elsevier,1968.ExtradodeMASCAR(1985).


Pg. 40



CONTINUAO


ndicedoLocal(ir)


0,60 0,07 0,05 0,04 0,06 0,05 0,04 0,05 0,04 0,030,80 0,09 0,07 0,06 0,09 0,07 0,06 0,07 0,06 0,051,00 0,12 0,10 0,08 0,11 0,09 0,08 0,09 0,03 0,071,25 0,14 0,12 0,10 0,13 0,11 0,10 0,11 0,10 0,09

Lanterninc/ 1,50 0,15 0,13 0,12 0,15 0,13 0,12 0,13 0,11 0,11superf. 2,00 0,17 0,15 0,14 0,16 0,15 0,14 0,15 0,13 0,13iluminante 2,50 0,18 0,17 0,15 0,18 0,16 0,15 0,16 0,15 0,14vertical 3,00 0,20 0,18 0,17 0,19 0,18 0,17 0,17 0,16 0,16d/h=2:1 4,00 0,21 0,20 0,19 0,20 0,19 0,19 0,19 0,18 0,17Rendim.=0,31 5,00 0,21 0,20 0,19 0,20 0,19 0,19 0,19 0,18 0,17

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,24 0,24 0,230,60 0,07 0,05 0,04 0,07 0,05 0,04 0,05 0,04 0,040,80 0,10 0,08 0,06 0,10 0,07 0,06 0,07 0,06 0,061,00 0,13 0,11 0,08 0,12 0,11 0,08 0,11 0,08 0,081,25 0,16 0,13 0,11 0,14 0,13 0,11 0,13 0,11 0,10

Lanterninc/ 1,50 0,17 0,14 0,12 0,16 0,14 0,12 0,13 0,12 0,12superf. 2,00 0,19 0,17 0,16 0,18 0,17 0,16 0,16 0,14 0,14ilumin. 2,50 0,20 0,18 0,17 0,19 0,18 0,17 0,18 0,17 0,16assimtrica 3,00 0,22 0,19 0,18 0,20 0,19 0,18 0,19 0,18 0,17d/h=2:1 4,00 0,23 0,22 0,20 0,23 0,22 0,20 0,20 0,20 0,19Rendim.=0,30 5,00 0,24 0,23 0,22 0,24 0,23 0,22 0,22 0,22 0,20

0,29 0,29 0,29 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,260,60 0,17 0,14 0,12 0,17 0,14 0,12 0,13 0,12 0,120,80 0,23 0,19 0,17 0,23 0,19 0,17 0,19 0,17 0,161,00 0,27 0,24 0,22 0,26 0,24 0,22 0,23 0,22 0,191,25 0,30 0,26 0,24 0,29 0,26 0,24 0,26 0,24 0,23

Lanterninc/ 1,50 0,32 0,29 0,26 0,31 0,29 0,26 0,27 0,26 0,24superf. 2,00 0,35 0,31 0,30 0,34 0,31 0,29 0,31 0,29 0,27iluminante 2,50 0,37 0,35 0,32 0,35 0,34 0,31 0,32 0,31 0,30inclinada 3,00 0,40 0,36 0,35 0,38 0,36 0,34 0,35 0,34 0,32d/h=2:1 4,00 0,41 0,38 0,37 0,40 0,38 0,36 0,37 0,36 0,35Rendim.=0,59 5,00 0,42 0,41 0,38 0,42 0,40 0,38 0,38 0,37 0,36

0,49 0,49 0,49 0,48 0,48 0,48 0,47 0,47 0,460,60 0,15 0,12 0,09 0,13 0,12 0,09 0,11 0,09 0,090,80 0,19 0,16 0,13 0,19 0,16 0,13 0,16 0,13 0,131,00 0,23 0,20 0,18 0,22 0,19 0,18 0,19 0,18 0,161,25 0,26 0,23 0,20 0,24 0,23 0,20 0,22 0,20 0,19

Lanterninc/ 1,50 0,27 0,24 0,22 0,26 0,24 0,22 0,23 0,22 0,20superf. 2,00 0,30 0,27 0,24 0,28 0,26 0,24 0,26 0,24 0,24ilumin.inclinadae 2,50 0,32 0,30 0,27 0,31 0,28 0,27 0,28 0,27 0,26assimtrica 3,00 0,34 0,31 0,32 0,34 0,32 0,31 0,32 0,31 0,30d/h=2:1 4,00 0,35 0,34 0,32 0,34 0,32 0,31 0,32 0,31 0,30Rendim.=0,46 5,00 0,35 0,34 0,34 0,35 0,34 0,32 0,34 0,32 0,31

0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,39 0,39 0,38Nota:Osvaloresde(d/h)representamarelaomximarecomendadaentreespaamentoealturaparacada tipodeelementozenital.Nos lanternins,oespaamento(d)medidoentre os centros de 2 elementos adjacentes. A altura (h) medida entre o plano detrabalho e a linhade centro da estrutura de cobertura. Fonte: Lynes, J. A. Principles ofNaturalLighting.London,Elsevier,1968.ExtradodeMASCAR(1985).


Pg. 41



18EQUAESEMPRICASPARAOCLCULODEILUMINNCIAS

INTERNAS

Este mtodo desenvolvido por SOUZA (2004) leva em considerao apenas as

componentescelesteerefletidainterna,ouseja:

Ei=CC+CRI

Comoacomponenterefletidainternadependedaluzqueentrapelaaberturaerefletida

nas paredes,para fins deelaboraodomodelomatemticoaCRI foi consideradacomo

umfatordemajoraodaluzobtidadiretamente,pelacomponenteceleste,ouseja:

Ei=CC.CRI

Souza(2004)desenvolveuasseguintesequaesparaoclculodaCCedaCRIparaas

condiesdecuclaroedecuencoberto,quelevamemcontaasvariveis,iluminncia

difusaexterna,Ed,nguloslido, W,nguloentreocentrodaaberturaeopontointerno

considerado,Zi,eazimutedosolemrelaonormalabertura, yi.

Tabela EquaesparaaCCeparaaCRIparacuclaroecuencoberto.Componenteceleste( lux) ComponenteRefletidainterna(% )

Cuclaro

CCcl=0,90Ed0,73 W0,63e(0,23senZi+0,05cosyi) CRIcl=3,14Ed0,06 Wp 3,4 r 0,67e(0,02senZi)

CuEncoberto

CCen=1,63Ed0,68 W0,79e(0,11senyf0,29cosyf) CRIen=2,16Ed0,06 Wp 3,50 r 0,25e(0,06senZi)

Onde:

Ed=Iluminnciadifusahorizontalexterna

W=(A/ d2)cosq 1.cosq 2.cosq 3(nguloslido)A=read=distnciadopontoaocentrodajanela q1=ngulohorizontalentreopontoeocentrodajanela q2=nguloverticalentreopontoeocentrodajanela q3=nguloentreanormalaosensoreocentrodajanela

yf nguloentreosoleocentrodaabertura(azimutedosolemrelaofachada)

Zi nguloentreanormaldopontoconsideradoeocentrodajanela

r refletividademdiadassuperfciesinternas


Pg. 42



19 FERRAMENTAPARACLCULODENVEISDEILUMINNCIA

INTERNAAPARTIRDASEQUAESDOMTODOMATEMTICO

Paraotimizarautilizaodasequaesacimaseintroduzemosclculosemumatabela

emsoftwaredeplanilhaeletrnica.

CIDADE: Florianpolis Esquema:longitude: 27,3 janelalatitude: 48,2 CC(lux)SALA JANELA P1 P2 P3compr: 6 largura: 2P4 P5 P6largura: 3,3 altura: 1,35P7 P8 P9 r mdio: 0,73 rea: 2,7 CRI(lux)

P1 P2 P3 W' P4 P5 P6

P1 P2 P3 P7 P8 P9P4 P5 P6 Ei(lux)P7 P8 P9 P1 P2 P3

0,0456 0,1189 0,0456 P4 P5 P60,0107 0,0133 0,0107 P7 P8 P90,0030 0,0032 0,0030 fundo

NGULOENTREOPONTOEOCENTRODAJANELAAzimutedafachada: 180 ZiP1 P2 P3 130 180 130P4 P5 P6 159 180 159P7 P8 P9 167 180 167

CLCULODONGULOSLIDOdist.Pto ng. ng. ng.centrojanela d 2^ horiz. vertic. incid.W

1,740 3,03 50 45 45 0,287

1,344 1,81 0 45 45 0,7471,740 3,03 50 45 45 0,2873,320 11,02 21 18 72 0,0673,083 9,50 0 18 72 0,0833,320 11,02 21 18 72 0,0675,137 26,39 13 11 79 0,0195,020 25,20 0 11 79 0,0205,137 26,39 13 11 79 0,019

NestaTabelaonguloslidocorrigido, W,podeserentradodiretamenteoucalculadopela

tabelaatravsdasclulasapresentadasdireitaemqueseintroduzadistnciadecada

ponto janela e os ngulos horizontais e verticais que cada ponto faz como centroda

aberturadeiluminao.Casoocentrodajanelasejalocalizadonomeiodaparedeemque

seencontra,atabelafazoclculoautomticodonguloslidodestespontosapenaspela

entradadasdimensesdoambienteedaabertura.Casoajanelasejadeslocadadocentro

da parede, os valores necessrios para o clculo do ngulo slido devem ser entrados

manualmente.

ATabelaseguintetrazentooclculodacomponenteceleste,CC,dacomponenterefletida

interna, CRI, e a resultante multiplicao destas que fornece o nvel de iluminncia

interna,Ei,nopontoconsiderado.Cadaumdosnovepontoslocalizadonocentrocadade

rea que representa 1/9 da rea total. Nesta etapa do clculo devem ser fornecidos os

nveis de iluminncia difusa externa, Ed, para cada um dos trs horrios considerados

(9:00,12:00e15:00)paraascondiesdecuclaroeencoberto.


Pg. 43



CUCLARO CUENCOBERTO e': 7,0 D: 0,1 e': 7,0 D: 0,1

vero VERO INVERNO inverno vero VERO INVERNO inverno09:00 171 263 120 137 210 96 09:00 09:00 168 358 168 78 167 78 09:00

alt.solar(o) 63 66 53 50 53 42 alt.solar(o) alt.solar(o) 53 63 53 25 29 25 alt.solar(o)46,6 27 27 24 22 22 20 20,5 46,6 19 21 19 9 10 9 20,5

Ed(lux) 3,2 2,0 3,3 3,2 2,0 3,3Ed(lux) Ed(lux) 2,8 1,6 2,6 2,7 1,6 2,4Ed(lux)10189 4,0 4,0 4,1 4,0 4,0 4,1 7108 15272 3,4 3,3 3,2 3,2 3,1 3,1 7293

AzSol.Fc. 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2AzSol.Fc. AzSol.Fc. 3,5 3,5 3,4 3,4 3,3 3,3AzSol.Fc.135 556 537 403 445 430 322 85 135 471 587 429 210 261 191 85

251 263 216 201 211 173 180 206 173 80 92 77114 114 104 91 91 83 68 71 66 30 32 30

mdia diversid.unif mdia diversid.unif mdia diversid.unif mdia diversid.unif284 5,4 0,4 95 5,4 0,9 105 8,9 0,6 47 8,9 0,6

12:00 189 290 133 160 246 113 12:00 12:00 246 524 246 179 382 179 12:00




280 294 241 235 246 202 269 308 258 191 219 183127 127 116 106 106 97 102 106 99 72 75 70

mdia diversid.unif mdia diversid.unif mdia diversid.unif mdia diversid.unif132 5,4 0,9 111 5,4 0,9 155 8,9 0,6 111 8,9 0,6

15:00 171 263 120 132 202 93 15:00 15:00 196 418 196 97 207 97 15:00




251 263 216 189 198 163 211 241 202 100 114 96114 114 104 86 85 78 80 83 77 38 39 37

mdia diversid.unif mdia diversid.unif mdia diversid.unif mdia diversid.119 5,4 0,9 90 5,4 0,9 122 8,9 0,6 59 8,9

Estesnveis podem ser calculados como auxlio da planilha iluminnciaexternadesta

ferramenta,ouentradosdiretamentepelousurionasclulascorrespondentes.

CUCLARO CUENCOBERTOvero inverno vero inverno

dia: 22/dez 09:00dia: 21/jun 09:00dia: 22/dez 09:00dia: 21/jun 09:00

Juliano: 356altsolar(o) Juliano: 172altsolar Juliano: 356altsolar(o) Juliano: 172altsolarHora: 9:00 46,60 Hora: 09:00 20,52 Hora: 09:00 46,6 Hora: 09:00 20,52minuto: 480Ed(kklux) minuto: 480Ed minuto: 480Ed(klux) minuto: 480EdBrilhodecu: 0,1 10,189 Brilhodecu: 0,1 7,108 Brilhodecu: 0,12 15,272 Brilhodecu: 0,12 7,293

Azim.Sol.(o) Azim.Sol.(o) Azim.Sol.(o) Azim.Sol.(o)45 95 45 95


Juliano: 356altsolar(o) Juliano: 172altsolar(o) Juliano: 356altsolar(o) Juliano: 172altsolar(o)Hora: 12:00 85,14 Hora: 12:00 39,17 Hora: 12:00 85,14 Hora: 12:00 39,17minuto: 480Ed(klux) minuto: 480Ed(klux) minuto: 480Ed(klux) minuto: 480Ed(klux)Brilhodecu: 0,1 11,909 Brilhodecu: 0,1 9,508 Brilhodecu: 0,12 21,037 Brilhodecu: 0,12 13,251

Azim.Sol(o) Azim.Sol.(o) Azim.Sol.(o) Azim.Sol.(o)0 0 0 0


Juliano: 172altsolar(o) Juliano: 172altsolar(o) Juliano: 172altsolar(o) Juliano: 172altsolar(o)Hora: 15:00 46,6 Hora: 15:00 20,52 Hora: 15:00 46,6 Hora: 15:00 20,52minuto: 480Ed(klux) minuto: 480Ed(klux) minuto: 480Ed(klux) minuto: 480Ed(kklux)Brilhodecu: 0,1 10,189 Brilhodecu: 0,1 7,108 Brilhodecu: 0,12 15,272 Brilhodecu: 0,12 7,293

Azim.Sol.(o) Azim.Sol.(o) Azim.Sol.(o) Azim.Sol.(o)45 95 45 95

Estasvalorespodemserfacilmentealteradosmudandoseaalturasolar,ondicedebrilho

(paracu encoberto) ou odia Julianoe a hora (emminutos), caso seja de interessedo

usurio.


Pg. 44



Ao fazer o clculo dos nveis internos em cada ponto, a ferramenta fornece

automaticamenteparacadahorrioecondiodecu,osnveismdiosdeiluminnciado

ambienteeondicedediversidadequeseridnticoparatodasassituaesdecuclaroe

paratodasassituaesdecuencoberto.Onvelmdio,quetambmfornecidoabaixo

de cada situao calculada, e embora no represente adequadamente a iluminncia da

sala, uma vez que geralmente os ambiente apresentam marcada diversidade quando

iluminadoslateralmente.Ovalormdio,noentanto,forneceumaidiasobreavariaoda

iluminncia de um horrio para outro e fornece uma informao a mais sobre o

comportamentoluminosodoambienteaolongodotempo.

1 2 3S1

S2

S3

9:00VEROCUCLARO

1 2 3

S1

S2

S3

12:00VERO CUCLARO

1 2 3S1

S2

S3

15:00VEROCUCLARO

Escala1900200018001900170018001600170015001600140015001300140012001300110012001000110090010008009007008006007005006004005003004002003001002000100

1 2 3S1

S2

S3

9:00INVERNOCUCLARO

1 2 3

S1

S2

S3

12:00INVERNOCUCLARO

1 2 3

S1

S2

S3

15:00INVERNOCUCLARO

20 CRITRIOSPARAAVALIAOGERALDOAMBIENTELUMINOSO

Ondicedediversidadedoambientenadamaisdoquearazoentreamaisaltaea

mais baixa entreas iluminncias encontradas.Este ndice forneceumaidiadavariao

dasiluminnciasaolongodoambientee,portanto,daassimetriadadistribuiodaluzno

ambienteinterno

O ndice de diversidade deve ser comparado s faixas apresentadas nos grficos para

anlisequalitativadoambiente


Pg. 45



20.1Distribuiodeluznatural

DISTRIBUIODELUZNATURAL

Valor Conceito Critriodondicedediversidade

1,0a3,0 timo (Iluminnciamxima/iluminnciamnima)


Pg. 46



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Pg. 47



Exerccio1: DetermineonveldeiluminaonopontoP,nafiguraabaixo,verificandose

esteatendeounosrecomendaesdanormaparaodia22dejunhos

15:00h.LevaremconsideraoocuclarocomumEe=9.000lux

Dadosgerais

r obstculosexternos 0.40(coeficientedereflexodaparededoobstculo) r teto 0.75(coeficientedereflexodoteto) r paredes 0.50(coeficientedereflexodaparedeinterna) t vidro 0.70(coeficientedetransmissividadedovidro)ko 0.75(coeficientedeobstruodevidoaocaixilho)km 0.90(coeficientedemanuteno)orientaodasala= oeste

PT

M

M2

M1

pontoP

750

1060

100

250

PLANTASALACETEPS

120

150

20

80

CORTEDASALA


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Questo: Considereo ambiente abaixo queserusadopara finsdedesenho.Decidiusequeesse ambiente receber iluminao zenital atravs de uma cobertura tipo shed.Nestascondiesprecisasesaber:A) Qualamelhororientaoparaasaberturasdoshed(cidadedeBeloHorizonte)?B) Qual a reade abertura necessria e sua distribuionacobertura,demodoa

atender os nveis de iluminncia requeridos para o tipo de atividade prevista,segundoanormaNBR5413?

C)Haveroutrosistemazenitalqueofereamelhoreficinciaqueoshed?

DADOS:Cordoobstculo:tijoloaparente r =0.48Coresinternasparedesazuis r =0.40Tetobranco r =0.70Pisoescuro r =0.10Considerem=0.4725eplanodetrabalhoa80cmdealtura.Considereocuclaronoequincios11:00h.

CORTE

PLANTA

N

10

7.5

Be

Bd

1.5

11

10 3

30

10 3

4

a 10

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