Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação MÓDULO 1: · PDF fileMÓDULO 1: INSOLAÇÃO Radiação Solar Geometria Solar Carta Solar Insolação de fachadas – Sombras Insolação

Universidade Ibirapuera

Arquitetura e Urbanismo

Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação

MÓDULO 1: INSOLAÇÃO

Docente: Claudete Gebara J. Callegaro

2º semestre de 2013

MÓDULO 2: ILUMINAÇÃO NATURAL

MÓDULO 3: ILUMINAÇÃO DE INTERIORES

MÓDULO 1: INSOLAÇÃO

Radiação Solar Geometria Solar

Carta Solar

Insolação de fachadas – Sombras

Insolação de interiores

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UNIB – Arquitetura e Urbanismo - Turmas 7 e 8. | Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação | Docente: Claudete Gebara J. Callegaro. | Última intervenção em 23 set 2013

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4

JOHN, 2010:69

A determinação gráfica de sombras é importante para o conforto das pessoas e para a sustentabilidade do ambiente como um todo. Seja para limitar a insolação e o calor excessivo, seja para propiciar insolação e calor suficiente, a consideração da insolação em projetos para o habitat humano leva a uma redução do consumo de energia e a mais saúde.

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CARTA SOLAR – AZIMUTE E ALTURA

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12 horas

18h

24h

15°

12h 13h 14h 15h

16h

17h

6h

deslocamento de 60°

N

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L O

POSIÇÃO DO SOL NAS HORAS DO EQUINÓCIO PARA LATITUDE ESPECÍFICA

Exemplo: latitude 60° Sul

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JOHN, 2010:68

A determinação gráfica de sombras em arquitetura e urbanismo pode ser feita a partir de informações existentes na Carta Solar de cada latitude.

Para relembrar o significado de projeção mongeana, sugiro a consulta aos livros de Geometria Descritiva. Pinceladas sobre o assunto: http://pt.wikipedia.org/wiki/Geometria_descritiva

Alguns artifícios geométricos são necessários para a transferência das informações da Carta Solar para a épura, segundo o sistema mongeano de desenho adotado pela arquitetura.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Geometria_descritiva

http://pt.wikipedia.org/wiki/Geometria_descritiva

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Complementação da autora sobre desenhos de FROTA, 2004:88

Na ilustração, vê-se a haste vermelha (linha cheia) em posição vertical e sua projeção ortogonal sobre o plano vertical (tracejado vermelho). A projeção da haste sobre o plano horizontal é um ponto que não aparece na ilustração, pois coincide com a base da haste.

Considerando-se que a linha azul (cheia) representa o limite da sombra do Sol (triângulo cinza) sobre a haste, num determinado momento, como se pode representar essa linha em épura? Para isso são necessários alguns artifícios.

TRAÇADO DE SOMBRAS EM ÉPURA

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A direção da linha tracejada

em azul no PH pode ser transferida diretamente para a

Planta.

No PH, a projeção indica a direção da sombra (tracejado

azul), de onde se pode

deduzir o azimute do Sol

naquele lugar e momento (ângulo verde).

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A linha tracejada azul em PV pode ser transferida para o

Corte como sendo a delimitação da sombra,

!!!!!!PORÉM!!!!!!

a inclinação dessa linha !!!NÃO!!! está em VG.

Sendo assim, a inclinação dessa linha NÃO indica a

direção do Sol de maneira a se obter sua altura.

PORTANTO...

DIFERENTEMENTE DO AZIMUTE...

... o ângulo de altura solar da Carta Solar NÃO pode ser diretamente transferido para PV com sendo a linha de limite da sombra.

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4 http://omelete.uol.com.br/series-e-tv/homer-simpson-vai-morrer/#.Uj70gtIjLcc

http://omelete.uol.com.br/series-e-tv/homer-simpson-vai-morrer/











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• se faça um rebatimento da sombra horizontal sobre a linha de terra (LT) que passa pelo Observador (flecha laranja),

• se projete o ponto encontrado no PV (flecha vermelha),

• e se una esse ponto à projeção da haste sobre PV (flecha berilo).

Para deduzir a altura do Sol naquele lugar e momento, é

necessário que:

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Segmento de foto da Base Aerofotogrametria e Projetos S.A., de 2000, região do Brooklin, em São Paulo.

COMO INCLUIR A INSOLAÇÃO NO PROJETO ARQUITETÔNICO?

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A determinação das sombras de um edifício ou de um conjunto de edifícios se faz repetindo os procedimentos de projeção da haste dos slides anteriores. Cada aresta de cada edifício é considerada uma haste (vermelha). Suas projeções em PV e PH (azul) correspondem aos limites das sombras. O azimute e a altura solar são obtidos da Carta Solar daquela latitude. O ângulo azimutal é aplicado diretamente à PLANTA (PH)... e... ... a determinação do ângulo das arestas em

PV, para o CORTE, é feita pelo processo inverso dos slides anteriores :

flecha vermelha >> flecha laranja >> flecha berilo) >>> linha azul em PV.

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Segmento de foto da Base Aerofotogrametria e Projetos S.A., de 2000, região do Brooklin, em São Paulo.

1º passo: Alinhar N-S da planta com N-S da Carta Solar girando o desenho ou...

EXEMPLO 1 – Sombra projetada sobre PH

ELEVAÇÃO PLANTA

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1º passo: Alinhar N-S da planta com N-S da Carta Solar girando o desenho ou...girando a Carta Solar.

EXEMPLO 1 – Sombra projetada sobre PH

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4 FROTA, 2004:93

EXEMPLO 2 – Sombra projetada sobre PH e PV

Azimute e altura do Sol obtidas na Carta Solar

daquela latitude.

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C

B A

C B

PLANTA

ELEVAÇÃO

PLANTA

NORTE

ELEVAÇÃO

3º passo: Transferir a altura solar (ângulo berilo) para PV, a partir do topo da aresta de referência.

2º passo: Transferir o azimute (ângulo verde) para PH. Sombra em PH (linha verde) = azimute + 180°

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4 FROTA, 2004:93


Azimute e altura do Sol obtidas na Carta Solar

daquela latitude.

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C

B A

C B

PLANTA

ELEVAÇÃO

PLANTA

NORTE

ELEVAÇÃO 4º passo: Rebater a altura solar em PV para a linha de sombra em PH. Ficam, assim, definidos: •o comprimento da sombra em PH (linha verde) e •a inclinação da projeção da sombra em PV (linha azul).

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Projeções da sombra do edifício A.



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Projeções da sombra do edifício B.



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Sobreposição das projeções dos edifícios A e B e de suas

respectivas sombras


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FROTA, 2004:93-94

Introdução do edifício C (gama) e de sua respectiva

sombra

Sobreposição das projeções dos edifícios A e B e de suas respectivas

sombras (slide anterior)


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Alterações sobre os desenhos de FROTA, 2004:95

Sombras completas (slides anteriores)

Sombras completas mas com o edifício gama mais alto do que antes.


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8 h

16 h

35°

100°

260°

Alterações sobre desenhos de FROTA, 2004:96

meridiano das 16 h

meridiano das 8 h

EXEMPLO 3 – Latitude 24°S no solstício de verão

ILU

MIN

AÇ

ÃO

DE

INTE

RIO

RES


Esse mesmo raciocínio é utilizado na determinação da insolação de áreas internas.

CARVALHO, 1970:41

REF

ERÊN

CIA

S


CARVALHO, Benjamin de A. Carvalho. Técnica da Orientação dos Edifícios. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 1970.

FROTA, Anésia Barros. Geometria da Insolação. São Paulo: Geros, 2004. JOHN, Vanderley M. Desafios da Construção Sustentável. Manual Selo Casa Azul: Boas práticas para a habitação mais sustentável. Caixa Econômica Federal. São Paulo: Páginas e Letras, 2010. http://www.fau.ufrj.br/apostilas/conforto/AMB20061CD3003.pdf http://trekkingbrasil.com/orientacao-com-bussola-e-mapa-parte-4-final http://www.ufrgs.br/labcon/aulas_2009-1/Aula7_GeometriaSolar.pdf

http://www.ufrgs.br/labcon/aulas_2009-1/Aula7_GeometriaSolar.pdf

http://www.fau.ufrj.br/apostilas/conforto/AMB20061CD3003.pdf

http://www.fau.ufrj.br/apostilas/conforto/AMB20061CD3003.pdf

http://trekkingbrasil.com/orientacao-com-bussola-e-mapa-parte-4-final



















EXER

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EXERCÍCIOS PARA CASA (TRAZER RESOLVIDOS EM 11/10/2013)

1- Desenhe a sombra do edifício a seguir em PH e PV, nas seguintes situações:

a) Latitude 40°N, no solstício de inverno, às 8 horas e ao meio-dia.

b) Latitude 24°S, no solstício de inverno, às 8 horas e ao meio-dia.

c) Latitude 40°N, no solstício de verão, às 11 horas e às 14 horas.

d) Latitude 24°S, no solstício de verão, às 11 horas e às 14 horas.

Veja adiante as Cartas Solares dessas latitudes.

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ELEVAÇÃO PLANTA

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E se o Norte estiver justamente a 180° do caso anterior?

N ELEVAÇÃO PLANTA

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E SO

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RA

S








E se o Norte estiver a 90° do edifício?

ELEVAÇÃO PLANTA

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Carta Solar – latitude 40°N

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Carta Solar – latitude 24°S

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