Caracterização da contribuição do entorno na avaliação da iluminação natural em edificações

Ano: 2008 | Volume: 8 | Número: 4

Autores: PEREIRA, Roberto Carlos, Fernando Oscar Ruttkay, CLARO, Anderson

Palavras-chave: simulação computacional iluminação natural mapeamento digital de luminâncias reflexão do entorno

Resumo Português:

Entre os métodos de maior potencial para a análise do fenômeno da iluminação natural
encontra-se a simulação computacional. Atualmente, existem dezenas de programas que
avaliam a distribuição da luz natural no ambiente construído, contribuição que é altamente
dependente da quantidade e direção da luz que chega do exterior. A abóbada celeste e o
entorno aparecem como as principais fontes naturais de iluminação. A iluminação
produzida pelo céu depende da distribuição de sua luminância, e, para descrevê-la, a maioria dos
programas emprega modelos padronizados de céu. A dificuldade da caracterização precisa da fonte pode
provocar discrepâncias significativas entre a simulação e a efetiva condição da iluminação natural em
ambientes reais. Diversos estudos indicam que ignorar a reflexão do entorno e a dinâmica da distribuição
de luminâncias do céu, na concepção do projeto, podem representar uma das simplificações de maior
distorção na avaliação da iluminação natural. O objetivo deste estudo é desenvolver um método para
analisar a contribuição da abóbada e do entorno de forma integrada, utilizando recursos de mapeamento
digital de luminâncias e de simulação computacional. Dessa maneira, os padrões de luminância da
abóbada celeste e entorno foram mapeados e introduzidos num aplicativo computacional, de modo a
avaliar sua precisão absoluta, sem as incertezas e limitações introduzidas quando se usam modelos
padronizados de céu. Pode-se verificar que a reflexão de luz no entorno, visível por boa parte do
ambiente interno, quando adequadamente considerada nos procedimentos de simulação, representa uma
componente significativa do fenômeno. Os resultados desta pesquisa identificam uma contribuição
média do entorno de aproximadamente 26% nos níveis de iluminância interna produzida por aberturas
laterais. O procedimento desenvolvido também se mostrou bastante adequado para a avaliação de
aplicativos computacionais que visam à determinação da dinâmica temporal das iluminâncias baseada
em arquivos climáticos anuais.

Resumo Inglês:

The computer simulation is one of the best methods for daylighting analysis. Nowadays, there are dozens
of programs to evaluate daylight distribution in the built environment that highly depends on the amount
and direction of the incoming light. The sky vault and the surroundings are the main sources of daylight.
The illumination produced by the sky depends on its luminance distribution and, to describe it, most of
the programs uses standardized sky models. Difficulties on precisely characterizing the daylight sources
can produce significant discrepancies between the simulation and the daylight conditions in real
environments. Several studies indicate that to ignore the surroundings and the sky luminance dynamic
distribution can represent one of the simplifications with more influence on the daylight evaluation. The
aim of this research is to develop a method to analyze the contribution of sky vault and surroundings on
daylight in an integrated basis, using the luminance digital mapping and computer simulation. In this
way, sky and surroundings luminance patterns were introduced into lighting simulation so that the
absolute accuracy of the program could be evaluated without the uncertainties that are introduced when
sky models are used. One were able to verify that the surroundings, visible to most of the internal
environment, when are considered in an appropriate way in the computer simulation, account for a
significant portion of the admitted daylight. The outcomes of this research identified an average
contribution up to 26% in the inner illuminance levels produced by lateral windows. The developed
procedure also showed to be adequate for evaluating computer codes that aim the prediction of timevarying
illuminances founded on climatic test reference year data.