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CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1
UGO SANTANA
ELEMENTOS DE PROTEÇÃO SOLAR
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Elementos de proteção solar externos, são todos aqueles elementos construtivos incorporados ao edifício que impeçam os raios solares atingir algum ponto de interesse na edificação. Podem funcionar como tal: beirais, varandas, balanços, sacadas, marquises, toldo e paredes.
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BEIRAL
MARQUISE
TOLDO
PAREDE
MARQUISE
SACADA
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Alpendre (varanda) em casas nordestinas.
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Cobogós tradicionais quadrados de concreto.
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Existe uma enorme quantidade de modelos de elementos vazados, executados normalmente em concreto ou cerâmica.
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Toldos plásticos no exterior e cortinas no interior.
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Brises, marquise e pérgolas. (ANATEL, Fausto Nilo e Delberg Ponce de Leon)
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LÚCIO COSTA, Parque Guinle, Rio de Janeiro
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Lúcio Costa e Equipe, Palácio Capanema, Rio de Janeiro
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Lúcio Costa e Equipe, Palácio Capanema, Rio de Janeiro
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Pérgolas na laje de coberta. (Palácio do Itamaraty, Oscar Niemeyer)
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GEOMETRIA DA PROTEÇÃO
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Aprendemos que o Sol se movimenta em um percurso aparentemente circular sobre uma esfera virtual que representa o céu, a chamada esfera celeste. Se for desconsiderado qualquer objeto ao redor do observador, toda a esfera celeste estará visível.
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Quando se quer proteger da incidência solar, um determinado ponto, faz-se necessário a criação de um obstáculo. Esse obstáculo deve estar localizado entre o Sol e o ponto que se deseja proteger.
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A projeção do obstáculo na esfera celeste, a partir do observador, cria uma zona do céu que não pode ser vista. Essa zona também marca a região em que o Sol não incide no ponto considerado.
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Porém, como o Sol continua seu percurso, pode-se observar que fora da área marcada pela projeção do elemento de proteção, os raios solares atingem o ponto correspondente ao observador.
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Se quisermos proteger um determinado ponto em um horário específico, devemos ter em mente o caminho do Sol.
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Quando projetamos os limites dos elementos sobre a esfera celeste criamos o que chamamos de máscara solar, ou seja, descobrimos em que trechos do céu os raios solares atingem o ponto central.
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Deve-se ter em mente que a proteção está ligada ao ângulo e não simplesmente ao tamanho do obstáculo. Uma distância maior pode permitir maior iluminação, porém de forma indireta, ou seja, continuará bloqueando a incidência direta.
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Vale lembrar que quando consideramos um determinado ângulo de inclinação do raio solar significa que toda a incidência solar nas superfícies ocorrerá com a mesma inclinação.
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Por serem considerados paralelos, a inclinação que entendemos estar relacionada com o observador estará também relacionada ao qualquer edifício. Quando a inclinação se altera, todos os raios serão alterados.
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0º 30º 60º
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30º 45º 60º
Deve-se que a inclinação correta é essencial para o bloqueio dos raios solares de modo efetivo. No caso acima está apresentado um elemento horizontal aplicado sobre uma janela. Pode-se notar que em elementos assim, quanto menor a altura solar, mais difícil será para bloquear.
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O objetivo de se bloquear o Sol a uma altura determinada, pode ser feito com a modificação das dimensões do elemento de proteção solar em questão. No exemplo, a marquise sofreu um aumento para possibilitar a proteção em um altura solar de 30º.
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30º
30º
AUMENTO
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Elementos repetidos funcionam exatamente igual a elementos simples com a mesma angulação. Se os raios solares em um determinado momento são paralelos entre si, o Sol terá uma inclinação igual quando atingir cada parte do elemento repetido.
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TRANSFERIDOR AUXILIAR
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Essa teoria nos leva a um diagrama chamado de transferidor auxiliar. Esse diagrama nos ajuda a encontrar os ângulos de sombra utilizados por elementos de proteção.
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As curvas internas representam ângulos verticais de um plano inclinado que corta o observador.
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Pode-se observar ainda, que existem marcações de ângulo horizontais de inclinação.
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EXEMPLO 1
CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA
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CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA
Qual o período de insolação na janela, considerando que a fachada está voltada para o nordeste? Deve-se observar que as dimensões da janela e da proteção são de extrema importância.
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Após a criação da máscara, aplica-se o resultado sobre a carta solar. O presente exemplo demonstra a aplicação para uma fachada voltada para o azimute 50º.
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O trecho azul mostra o espaço bloqueado pela fachada; o trecho vermelho, aquele bloqueado pelo obstáculo; e o amarelo as possibilidades de insolação.
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OUTROS EXEMPLOS
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CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA
40º
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CORTE
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ENTORNO
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Considerando o céu uma esfera sobre o observador, e imaginando que o Sol caminha na superfície dessa esfera, podemos prever sua posição.
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CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA
Observador
O Transferidor Auxiliar permite o estudo da insolação de um ponto específico. No exemplo acima, o ponto estudado, representado pelo observador, está no centro de uma praça com três edifícios de dimensões diferentes ao seu redor. Pode-se observar a seguir como descobrir o período de insolação no ponto em questão.
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CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA
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