A SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL APLICADA EM PROJETOS DE ESPAÇOS PÚBLICOS URBANOS: A LUZ NATURAL NAS...

A SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL A SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL APLICADA EM PROJETOS DE APLICADA EM PROJETOS DE

ESPAÇOS PÚBLICOS URBANOS: A ESPAÇOS PÚBLICOS URBANOS: A LUZ NATURAL NAS PRAÇASLUZ NATURAL NAS PRAÇAS

TatianaTatiana SantanaSantana YeganiantzYeganiantzOrientador: Evangelos Dimitrios ChistakouOrientador: Evangelos Dimitrios Chistakou

UNB- UNIVERSIDADE DE BRASÍLIAPrograma de Pós-Graduação de Arquitetura e Urbanismo

EstruturaçãoEstruturação Capítulo 1- IntroduçãoCapítulo 1- Introdução Capítulo 2- Observações PreliminaresCapítulo 2- Observações Preliminares Capitulo 3- A Simulação Capitulo 3- A Simulação

Computacional e a Luz Natural Computacional e a Luz Natural Capítulo 4- O Espaço Público e os Capítulo 4- O Espaço Público e os

Princípios BioclimáticosPrincípios Bioclimáticos Capítulo 5- Consideração Sobre o Capítulo 5- Consideração Sobre o

Espaços Públicos: Praças de Brasília Espaços Públicos: Praças de Brasília Capítulo 6- Estudo de CasoCapítulo 6- Estudo de Caso

Introdução Introdução O uso da Luz Natural (LN) sempre fez parte dos projetos O uso da Luz Natural (LN) sempre fez parte dos projetos

arquitetônicos ao longo dos tempos.arquitetônicos ao longo dos tempos. Após a II Guerra Mundial devido à abundância de Após a II Guerra Mundial devido à abundância de

combustível, os avanços dos recursos tecnológicos e a combustível, os avanços dos recursos tecnológicos e a utilização intensiva da luz artificial elétrica, o uso da LN utilização intensiva da luz artificial elétrica, o uso da LN foi deixado em segundo plano. foi deixado em segundo plano.

Porém nos últimos anos com a crise energética, as Porém nos últimos anos com a crise energética, as mudanças climáticas e a procura por uma arquitetura mudanças climáticas e a procura por uma arquitetura sustentável, o conceito de qualidade ambiental através do sustentável, o conceito de qualidade ambiental através do aproveitamento racional dos recursos da natureza tornou-aproveitamento racional dos recursos da natureza tornou-se requisito indispensável no processo construtivo.se requisito indispensável no processo construtivo.

Panteão /Roma iluminação zenital

Introdução Introdução A qualidade ambiental de espaços abertos A qualidade ambiental de espaços abertos

depende do projeto urbano.depende do projeto urbano. Em zonas tropicais não devemos expor as Em zonas tropicais não devemos expor as

pessoas por um período prolongado à radiação pessoas por um período prolongado à radiação solar pelo fato de causar desconforto térmico e solar pelo fato de causar desconforto térmico e visual.visual.

Os espaços públicos devem ser pensados e Os espaços públicos devem ser pensados e construídos com os mesmos cuidados que um construídos com os mesmos cuidados que um edifício. edifício.

ProblemáticaProblemáticaNa maioria dos projetos de praças em Na maioria dos projetos de praças em espaços urbanos de Brasília não há espaços urbanos de Brasília não há preocupação com o controle da luz preocupação com o controle da luz natural que de forma geral é abundante. natural que de forma geral é abundante.

ObjetivoObjetivo A contribuição desse trabalho é incentivar A contribuição desse trabalho é incentivar o arquiteto a incluir no processo de o arquiteto a incluir no processo de concepção de espaços urbanos públicos, concepção de espaços urbanos públicos, tais como praças, a avaliação da luz tais como praças, a avaliação da luz natural através do uso de softwares de natural através do uso de softwares de simulação computacional.simulação computacional.

Hipótese O uso de simulações computacionais pode

auxiliar o arquiteto na tomada de decisão no processo de elaboração de projetos urbanísticos permitindo predizer os resultados do desempenho ambiental de suas propostas.

Luz NaturalLuz Natural A LN que ilumina os ambientes é A LN que ilumina os ambientes é

constituída basicamente por três constituída basicamente por três componentes: a luz direta do sol, luz componentes: a luz direta do sol, luz difusa do céu e luz refletida pelo solo e difusa do céu e luz refletida pelo solo e outras superfícies do entorno. outras superfícies do entorno.

Aspectos da LuzAspectos da Luz È importante lembrar que os È importante lembrar que os raios luminosos raios luminosos

não são visíveis,não são visíveis, a sensação de luminosidade é a sensação de luminosidade é decorrente da reflexão desses raios por uma decorrente da reflexão desses raios por uma superfície. superfície.

IluminânciaIluminância- luz incidente, não visível (lúmen - luz incidente, não visível (lúmen por metro quadrado =1 lux)por metro quadrado =1 lux)

LuminânciaLuminância- luz refletida, visível (candela por - luz refletida, visível (candela por metro quadrado= 1 nit)metro quadrado= 1 nit)

Os objetos possuem diferentes capacidades de Os objetos possuem diferentes capacidades de reflexão da luz, portanto, uma certa iluminância reflexão da luz, portanto, uma certa iluminância pode gerar diferentes luminâncias . pode gerar diferentes luminâncias .

Ofuscamento Ofuscamento O ofuscamento é o maior responsável pelo O ofuscamento é o maior responsável pelo

desconforto. Este parâmetro de desconforto. Este parâmetro de desconforto é o efeito desagradável desconforto é o efeito desagradável causado por excessivo contraste das causado por excessivo contraste das luminâncias no campo visual. luminâncias no campo visual.

Vantagens da Luz NaturalVantagens da Luz Natural -A visão humana se desenvolve melhor -A visão humana se desenvolve melhor

com a luz natural;com a luz natural; -A constante mudança da quantidade de -A constante mudança da quantidade de

luz natural é favorável, pois proporciona luz natural é favorável, pois proporciona efeitos estimulantes nos ambientes;efeitos estimulantes nos ambientes;

-A luz natural é fornecida por fonte de -A luz natural é fornecida por fonte de energia renovável, é o uso mais evidente energia renovável, é o uso mais evidente da energia solar da energia solar

Uso da LN no Projeto de Uso da LN no Projeto de Arquitetura e Urbanismo Arquitetura e Urbanismo

É possível tirar partido ou evitar a luz e o É possível tirar partido ou evitar a luz e o calor solar em um espaço projetado, e o calor solar em um espaço projetado, e o critério mais sábio para definir o que critério mais sábio para definir o que fazer é ter como premissas básicas o fazer é ter como premissas básicas o conforto térmico e visual dos ocupantes.conforto térmico e visual dos ocupantes.

No planejamento de espaços urbanos a No planejamento de espaços urbanos a radiação solar pode ser interceptada pelos radiação solar pode ser interceptada pelos elementos vegetais e topográficos do elementos vegetais e topográficos do local. local.

A Simulação Computacional e A Simulação Computacional e a Luz Naturala Luz Natural

Historicamente é a partir da década de 50 Historicamente é a partir da década de 50 que se desenvolveu a idéia de que todos que se desenvolveu a idéia de que todos os sistemas e processos podem ser objeto os sistemas e processos podem ser objeto de simulação matemática. de simulação matemática.

Atualmente, existem diversas ferramentas Atualmente, existem diversas ferramentas para simulação da iluminação natural .para simulação da iluminação natural .

Aplicação das Ferramentas Aplicação das Ferramentas ComputacionaisComputacionais

Fatores envolvidos em simulação computacional

Validade da SimulaçãoValidade da Simulação Nem sempre é possível confiar Nem sempre é possível confiar

completamente nos resultados obtidos; completamente nos resultados obtidos; por isso, é importantíssimo que o usuário por isso, é importantíssimo que o usuário tenha capacidade de interpretar os dados tenha capacidade de interpretar os dados do que está simulando, e perceber do que está simulando, e perceber possíveis falhas do programa. possíveis falhas do programa.

A simulação paramétrica, que A simulação paramétrica, que compara situações com a mudança compara situações com a mudança de parâmetros.de parâmetros.

Simulação Computacional nas Simulação Computacional nas Diversas Fases do ProjetoDiversas Fases do Projeto

O uso do ECOTECT em Avaliações O uso do ECOTECT em Avaliações de Conforto Ambiental em Espaços de Conforto Ambiental em Espaços

UrbanosUrbanos

O uso do ECOTECT em Avaliações O uso do ECOTECT em Avaliações de Conforto Ambiental em Espaços de Conforto Ambiental em Espaços

UrbanosUrbanos

Calculo de obstruções

Calculo de horas de insolação

Calculo de visibilidade urbana

Resultado tridimensional da Carta solar

O ESPAÇO PÚBLICO E OS O ESPAÇO PÚBLICO E OS PRINCÍPIOS BIOCLIMÁTICOSPRINCÍPIOS BIOCLIMÁTICOS

O desenho do espaço deve ser condicionado e adaptado às O desenho do espaço deve ser condicionado e adaptado às características do meio, tais como topografia, revestimento do características do meio, tais como topografia, revestimento do solo, ecologia, latitude, clima e princípios históricos. solo, ecologia, latitude, clima e princípios históricos.

Os espaços públicos urbanos podem ser definidos como aqueles Os espaços públicos urbanos podem ser definidos como aqueles espaços fundamentais que freqüentemente condicionam os espaços fundamentais que freqüentemente condicionam os espaços construídos. espaços construídos.

Espaços de vida , que “percebe” a cidade. Espaços de vida , que “percebe” a cidade.

O Espaço Público Urbano/ O Espaço Público Urbano/ PraçaPraça

A praça é o espaço mais típico da vida A praça é o espaço mais típico da vida urbana. urbana.

As praças podem ser definidas como As praças podem ser definidas como espaços livres públicos urbanos espaços livres públicos urbanos destinados ao lazer e ao convívio da destinados ao lazer e ao convívio da população, acessíveis aos cidadãos e população, acessíveis aos cidadãos e livres de veículos.livres de veículos.

Planejamento Urbano e a Planejamento Urbano e a Luz Natural Luz Natural

A luz pode ser trabalhada de diversas formas, A luz pode ser trabalhada de diversas formas, criando vários efeitos, entre os quais podemos criando vários efeitos, entre os quais podemos destacar: o ritmo, a ênfase e o contraste. destacar: o ritmo, a ênfase e o contraste.

Uma área gramada pode absorver maior Uma área gramada pode absorver maior quantidade de radiação solar, e por sua vez, quantidade de radiação solar, e por sua vez, irradiar uma quantidade menor de calor que irradiar uma quantidade menor de calor que qualquer superfície construída, pelo fato de qualquer superfície construída, pelo fato de grande parte da energia absorvida pelas folhas grande parte da energia absorvida pelas folhas é utilizada para seu processo metabólico, é utilizada para seu processo metabólico, enquanto em outros materiais toda a energia enquanto em outros materiais toda a energia absorvida é transformada em calor absorvida é transformada em calor

ESPAÇOS PÚBLICOS: PRAÇAS DE ESPAÇOS PÚBLICOS: PRAÇAS DE BRASÍLIABRASÍLIA

Praça dos Três Poderes

Esplanada dos Ministérios

Praça do Buriti

Praça do Conjunto Nacional

Histórico do Setor de Histórico do Setor de Diversões NorteDiversões Norte

A construção do setor norte do Conjunto de A construção do setor norte do Conjunto de Diversões como um único edifício representou Diversões como um único edifício representou uma grave modificação do pensamento de uma grave modificação do pensamento de Lúcio Costa. Lúcio Costa.

Estudo de Caso - Praça do Estudo de Caso - Praça do Conjunto NacionalConjunto Nacional

Praça do Conjunto NacionalPraça do Conjunto Nacional

Avaliações Ambientais utilizando o Avaliações Ambientais utilizando o ECOTECT- Simulação da ECOTECT- Simulação da

Velocidade/ Orientação dos VentosVelocidade/ Orientação dos Ventos

Simulação da Simulação da MelhorMelhor OrientaçãoOrientação

A melhor orientação de um edifício seria noroeste a 330°

Simulação Térmica Média dos dias mais frios

A temperatura do exterior mais alta é de 24° e a mais baixa é de 8°.

As temperaturas mais elevadas estão entre os horários de 13:30 às 15:30 que varia de 22° a 24°, já as temperaturas mais baixas estão entre os horários de 5:30 e 6:30 (horário em que a praça não é freqüentada) variando entre 8° a 9°.

Simulação Térmica Média dos dias mais Quentes

Na media dos dias mais quentes a temperatura mais elevada é 33° e a mais baixa é de 21°.

As temperaturas mais elevadas então entre os horários de 12:30 às 16:30 variando entre 33° e 32°, já as mais baixas : 3:30 às 5:30 variando de 21° e 22°.

Simulação da Projeção de Sombra – Solstício Junho

Junho 09 horas Junho 12 horas

Junho 15 horas

Junho 17horas

Simulação da Projeção de Sombra – Equinócio Setembro

Setembro 9 horas

Setembro 12 horas

Setembro 15horas

Setembro 17 horas

Simulação da Projeção de Sombra – Solstício Dezembro

Dezembro 9 horas Dezembro 12

horas

Dezembro 15 horas Dezembro 17

horas

Solstício Junho /Dezembro e Equinócio de Setembro

Solstício de junho

Equinócio de setembro

Solstício de dezembro

Conclusão O presente trabalho confirma que a

hipótese de que a simulação computacional pode auxiliar na avaliação do desempenho do conforto ambiental também em espaços urbanos.

““A luz natural é de importância A luz natural é de importância decisiva para sentirmos a arquitetura. decisiva para sentirmos a arquitetura. Para muitas pessoas uma boa luz Para muitas pessoas uma boa luz significa apenas muita luz. E, com significa apenas muita luz. E, com muita freqüência, verificamos que tal muita freqüência, verificamos que tal noção é inconseqüente, já que a noção é inconseqüente, já que a quantidade de luz está longe de ser tão quantidade de luz está longe de ser tão importante quanto a sua qualidade” importante quanto a sua qualidade”

Rasmussen,1986Rasmussen,1986