calculo de iluminação natural
DESCRIPTION
TAU 2015 UFMGTRANSCRIPT
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O PROJETO DE ILUMINAO NATURAL
VANTAGENS
atmosfera mais agradvel e produtiva para as pessoas
ligao direta com o ambiente exterior
padro de iluminao espacial em constante mutao
ambiente mais confortvel e estimulante
conservao de energia
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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A LUZ NATURAL
Iluminao que se obtm com a luz proveniente do sol representada quer pelos raios solares diretos, quer pelos raios indiretos da mesma provenincia, mas retransmitidos pelo cu, pelas nuvens, pela vegetao, pelos edifcios ou por outros corpos
LUZ DO SOL
LUZ DO CU
FONTES INDIRETAS
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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DIAGRAMA - DISTRIBUIO DE LUMINNCIAS
O QUE ?
mtodo grfico
clculo de iluminncias internas
plano horizontal
quantidade de luz que se obtm por meio de uma abertura
CU CLARO E CU ENCOBERTO
PARA QUE ?
Clculo da CC
avaliaes iniciais
fase de anteprojeto
verificar entrada de luz
comparar sistemas de iluminao natural
verificar eficincia do projeto de IN
base para clculo da CRI e CRE
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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MTODO GRFICO
velocidade de uso sem que haja um grande sacrifcio de acuidade
obteno preliminar de dados no requer rigor numrico
ferramentas grficas so familiares ao trabalho do arquiteto
mtodo de visualizao rpida
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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DISTRIBUIO DE LUMINNCIAS cu claro
cu encoberto
cu parcialmente encoberto
cu uniforme
cu encoberto
cu parcialmente encoberto
cu uniforme
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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MODELO DE CU CLARO
Leva em considerao a presena e posio do sol no clculo da distribuio de luminncias.
Permite verificar diferenas nas iluminncias de acordo com orientao e posio relativa do sol.
Simtrico em relao ao sol.
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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MODELO DE CU ENCOBERTO
No h luz solar direta
atingindo o solo
A luz de cu uniformemente
difundida
O padro da luminncia de cu
visualmente simtrico com
relao ao znite
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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COMPONENTES DA CIN
COMPONENTE CELESTE - CC
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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COMPONENTES DA CIN
COMPONENTE REFLETIDA EXTERNA
- CRE
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
-
COMPONENTES DA CIN
COMPONENTE REFLETIDA INTERNA
CRI
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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m- FATOR DE PERDAS DE LUZ
m = * kc * km * ko
Fator de
obstruo Grau de
manuteno
Obstruo
do caxilho
Transmissividade
do vidro
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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CIN - CONTRIBUIO DE ILUMINAO NATURAL
CIN = (CC + CRE + CRI)*m
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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DISTRIBUIO DE LUMINNCIAS - FRMULAS
CU CLARO
CU ENCOBERTO
LE /LEz = (1 + 2. sen )/3
)]2(cos.3,0)}2.(3exp{.16856,0[*27385,0
}cos.3,0)/.3exp(.16856,0{*}]cos32,0exp{1[2
s
2
radrad
rad
s
pp
z
p
LL
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
-
Grficos de iluminncia difusa horizontal (BH)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Ee Difusa (klx)
Ms
5:00/19:00 6:00/18:00
7:00/17:00 8:00/16:00
9:00/15:00 10:00/14:00
11:00/13:00 12:00
Cu Claro (N 2,0)
NIVEL DE
ILUMINAO
EXTERNA
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
-
Cu Parcialmente Encoberto (2,1 N 7,0)
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
-
Cu Encoberto (7,1 N 10,0)
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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ESFERA UNITRIA
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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FATORES DE FORMA PARA A HEMISFERA UNITRIA
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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DIAGRAMA PARA 30O
Daysim
+
s
u2d
s
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EXEMPLO DE CLCULO DA CIN
DEFINIO DO AMBIENTE DE ESTUDO
sala em Florianpolis
uma abertura lateral
ponto de estudo localizado na altura do plano
de trabalho, no centro do ambiente
SIMULAO
ambiente de paredes negras
refletividade = 0,10
DIMENSES - ver planta
ORIENTAO - sul
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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Altura e Declinao Solar
Dia - 24 DE ABRIL
Horrio - 10:45
Cu claro
Clculo feito com auxlio do diagrama de trajetrias solares
Altitude solar + 44o
Azimute solar + 30o
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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Uso do Diagrama de Trajetrias Solares
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
-
Localizao do Norte no Diagrama DCRL
O
L
N
S
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
-
Ambiente
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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Construo da Mscara de Obstruo
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
-
SISTEMA DE PROJEO
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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Mscara
Encontrar a tangente
inversa dos ngulos e
da abertura
Levantamento de
azimute e altura
solar pelo dia e hora
NGULO DO
PEITORIL DA
JANELA AREA
DE TRABALHO
NGULO
DA VERGA
DA JANELA
AO TETO
NGULO DO FINAL
DA JANELA COM A
AREA DE TRABALHO
REA
DO
TETO
REA DA
JANELA
PAREDE
PAREDE
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
-
Superposio da Mscara de Obstruo sobre o DCRL
N
L
S
O
Escolha do DCRL com
altura solar mais prxima
encontrada (DCRL 15,
30, 45, 60, 75, 90)
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
-
Clculo da CC
CC = [7*6.3*0,8 + 15*6.3 + 17*6.3 + 19 * 0.1 + 18*1.15 + 17 *2.6]/100
CC = 3,04% EH
Soma de todos os
valores dentro da
rea da abertura
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
-
Clculo da CRI
Ajanela = 5,42%AT
Aparede e teto = 94,58 % AT
refl. sup. negra r = 0,10
CRI = 94,58%*0,10*CC
CRI = 0.17 % EH
refl.sup.branca r = 0,90
CRI = 94,58%*0,90*CC
CRI = 1,57% EH
Usar Diagrama do Fator de Forma
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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Clculo da CRI
ndices kp para correo da CRI no mtodo DCRL
Posio do ponto Valor de kP
Prximo abertura 0,9
Posio intermediria 1,15
Afastado da abertura 1,6
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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Clculo da CRE - superfcie oposta no iluminada pelo SOL
Utilizar DRCL j
definido anteriormente
para mscara da
obstruo
Encontrar os ngulos da
obstruo
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
-
CRE
N
L
S
O
CCreflet = 3,31%EH
refletiv. parede ext. = 0,50
CRE = 0,50*CC reflet.
CRE = 1,66 % EH
Girar a mscara 180
para calcular o CRE
Somar todos os valores
dentro da rea de
obstruo externa
N
S
O
L
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
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Componente celeste
CC = [7 *1.3 + 15 *1.6 + 17 *4.1 + 19 * 0.1 + 18*1.15 + 17 *2.6]/100
CC = 1,62% EH
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral
-
Clculo da CIN CC = 1,62
CRIp = 0,17*4 = 0,68
CRIb = 1,57*1 = 1,57
CRE = 1,66
CIN = CC + CRI + CRE
CIN = para um cu de 10.000 lux
sup. Pretas
CIN = 3,97 % Ep
sup. Brancas
CIN = 4,85 % Ep
Clc
ulo
de i
lum
inao
late
ral