manual sol ar labeee

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO Departamento de Tecnologia da Construo FAU/ UFRJ

Conforto Ambiental currculo novo AMB2 FAT 231 - turma A Horrio: 3 s feira as 7:30 10:00; 6s feira, 11:20-13:00h

Prof.: Cludia Barroso-Krause Monitora: Ludmila Correia

Manual explicativo Sol-Ar Pgina 1 de 11

Este um manual retirado do site do labee

MANUAL EXPLICATIVO PARA USO DO PROGRAMA SOL-AR Considere um observador sobre a terra, onde h um plano imaginrio onde o sol se projeta. A localizao do sol na abbada celeste pode ser identificada atravs de dois ngulos: a altura solar e o azimute. O azimute o ngulo que a projeo do sol faz com a direo norte enquanto a altura solar o ngulo que o sol faz com o plano horizontal. Neste estudo, ser considerada altura solar o seu ngulo complementar, ou seja, o ngulo que o sol faz com o znite.

Projeo estereogrfica do sol sobre o plano do observador localizado em um ponto qualquer da Terra. Para traar os diagramas solares, considera-se a Terra fixa e o Sol percorrendo a trajetria diria da abbada celeste, variando de caminho em funo da poca do ano, conforme mostra Figura. Nela, v-se os limites da trajetria anual que consistem nos solstcios de inverno de vero, enquanto a linha do meio indica o equincio.





Movimento aparente do Sol no hemisfrio sul. DIAGRAMAS SOLARES Atravs das informaes mostradas at o momento e do conhecimento do traado de projeo estereogrfica (existem outros mtodos) pode-se traar os diagramas solares. A Figura esquerda apresenta um exemplo de projeo estereogrfica para a latitude 27o Sul e a Figura direita, o diagrama solar para esta latitude.

Projeo estereogrfica para a latitude 27o Sul.

Figura 57. Diagrama solar para a latitude 27o Sul.

A abaixo apresenta-se o diagrama solar para a latitude 28o Sul, muito prxima latitude de Florianpolis (27o 35 Sul).





Diagrama solar para Florianpolis (latitude 27o Sul), projeo estereogrfica. GEOMETRIA SOLAR A altura solar e o azimute so as informaes necessrias para projetar uma sombra em uma determinada hora. Desta forma, possvel controlar a implantao de uma piscina, ou mesmo de uma edificao, em um terreno, para que no seja sombreada pelo entorno. A Figura mostra um exemplo da sombra de um poste (AO) no piso, ou seja, de uma reta em um plano horizontal. O azimute (a) identificado a partir do Norte. Sobre o plano da linha do azimute, encontrada a altura solar (h). Uma reta paralela a OH traada sobre o ponto A. O encontro desta paralela com uma paralela linha do azimute, ou o encontro desta paralela com a prpria linha do azimute (AzO) gera o ponto A, que a projeo do ponto A na altura solar h e no azimute a. A sombra do poste a reta AO.





Sombra de um poste no piso. A Figura em seguida mostra a construo da sombra de um muro sobre um plano vertical. Considere o muro ABCD. Centralizando o ponto C sobre na origem, o azimute (a) identificado a partir do Norte. No plano que a linha do azimute (AzC) faz com a vertical, traada a altura solar (h). A reta encontrada (CH) a direo da radiao solar, cuja paralela deve passar sobre os vrtices A e B. Sobre os vrtices D e C traada uma reta paralela a AzC, j que estes pontos se encontram no plano do observador. Os pontos encontrados so A e B, no plano vertical, e C e D na linha de terra da vista em pura (linha comum ao plano vertical e horizontal). A sombra no plano horizontal formada pelo plano DCCD, enquanto a sombra no plano vertical formada pelo plano ABCD. Os pontos C e D seriam as projees dos vrtices A e B no piso caso no existisse o plano vertical.

Sombra de um muro em no piso e na parede. O princpio para sombras de um volume o mesmo. A sombra de uma edificao construda ao traar as projees de seus vrtices, que depois so ligados formando as arestas da sombra projetada no plano horizontal. A Figura mostra o processo, com o ponto C na origem. A partir da origem, so encontrados o azimute (a) e a altura solar (h). As paralelas direo do sol (CH) passando pelos vrtices do volume so as retas AA, BB, B1B1 e A1A1. O encontro destas com as retas paralelas direo do azimute (AzC, direo do sol no plano horizontal) so as sombras das arestas verticais dos volumes. A sombra do volume a





unio das arestas, sendo ento formada pelo polgono C BAA1D1. A projeo da aresta B1C1, formada pela reta B1C1, est na rea de sombra e, portanto, no limita a sombra do volume.

Sombra de uma caixa (representando uma edificao simplificada) no piso. ANLISE DE PROTEES SOLARES Entendido o movimento aparente do sol percebido por um observador na Terra, podese utilizar este conhecimento para o traado de protees solares (brises) que impeam a entrada de raios solares no interior do ambiente durante as horas do dia e os meses do ano em que se deseja esta proteo. O tipo de brise e suas dimenses so funo da eficincia desejada. Portanto, um brise ser considerado eficiente quando impedir a entrada de raios solares no perodo desejado. Traado de mscaras Para projetar protees solares, a segunda informao que deve ser conhecida o tipo de mascaramento que cada tipo de brise proporciona. Portanto, o traado de mscaras a ferramenta utilizada no projeto de protees solares. Os brises horizontais impedem a entrada dos raios solares atravs da abertura a partir do ngulo de altitude solar. O traado do mascaramento proporcionado por este brise determinado em funo do ngulo e apresentado na Figura abaixo.





Mascaramento proporcionado pelo brise horizontal infinito. Pode-se perceber que h incidncia do sol no interior do ambiente apenas quando o seu ngulo de altitude estiver entre a linha do horizonte e o ngulo . Brise vertical infinito Os brises verticais impedem a entrada dos raios solares atravs da abertura a partir do ngulo de azimute solar. O traado do mascaramento proporcionado por este brise determinado em funo do ngulo e apresentado na Figura64.





Mascaramento proporcionado pelo brise vertical infinito. Neste caso, a incidncia de raios solares no ambiente ocorre quando o ngulo de azimute solar est entre os dois ngulos determinados. Como em situaes reais difcil a existncia de brises que podem ser considerados infinitos, surge a necessidade de definio de um terceiro ngulo, o . Este ngulo limita o sombreamento produzido pelos ngulos e . Brise horizontal finito Este tipo de brise tem a sua eficincia limitada pois a sua projeo lateral limitada pelos ngulos , como mostra a Figura.





Mascaramento proporcionado pelo brise horizontal finito. Brise vertical finito Para o brise vertical o sombreamento produzido pelos ngulos ser limitado pelos ngulos , como mostra a Figura.





Mascaramento proporcionado pelo brise vertical finito. Brises mistos Atravs do mascaramento produzido pelos quatro tipos bsicos de brises apresentados anteriormente pode-se determinar o mascaramento para qualquer tipo de brise com diferentes combinaes de brises horizontais e verticais, conforme mostra a Figura.

Brises mistos. O PROGRAMA SOL-AR O programa Sol-Ar, desenvolvido pelo LabEEE, uma ferramenta para projeto de protees solares. Ele traa a mscara de sombra sobre a carta solar dados os ngulos , e . Indica tambm as temperaturas do arquivo TRY para cada localidade cadastrada e fornece a Rosa dos Ventos do TRY. Atravs do Sol-Ar, possvel traar a mscara desejada para, posteriormente, partir para o projeto das protees solares.





Carta solar para a latitude de Florianpolis e transferidor auxiliar com mscara de proteo solar orientada a 20o do

programa Sol-Ar.

Temperaturas horrias do primeiro semestre do TRY de Florianpolis (1963) do programa Sol-Ar.





Freqncia de ocorrncia do vento do TRY de Florianpolis (1963) do programa Sol-Ar.

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