Iluminação natural zenital. Conforto ambiental lumínico

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1 Iluminação natural zenital Conforto ambiental lumínico

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3 Objetivos Visibilidade no plano de trabalho Eficiência energética Uso das paredes Satisfação do usuário

4 Introdução A ILUMINAÇÃO ZENITAL (IZ) é uma estratégia de iluminação natural que usa as aberturas localizadas no plano da cobertura como ponto de admissão da luz diurna geral. Todo e qualquer sistema de fornece luz diurna sobre um plano de trabalho horizontal, geralmente de cima, é considerado uma estratégia de iluminação zenital. Tais abordagens incluem tipologias como claraboias, sheds e lanternins, entre outros, frequentemente combinados com um plano de teto refletor. A IZ permite a entrada consistente de luz natural em um espaço, bem como o controle razoavelmente fácil do ofuscamento direto. A estratégia de IZ também deve controlar a radiação solar direta, para não causar ofuscamento e ganhos térmicos desnecessários.

5 Efeito Consumo reduzido de eletricidade Maior satisfação por parte dos usuários Cargas de refrigeração potencialmente reduzidas

6 Características - é adequada para locais profundos e grandes espaços contínuos; - oferece maior uniformidade e maior iluminância média sobre a área de trabalho; - propicia naturalmente boa ventilação natural pela facilidade de propiciar o efeito chaminé.

7 Características Entretanto... - Não se deve ter área iluminante zenital superior do que 10% da área do piso, pois isso pode implicar em problemas térmicos; - Apresenta maior necessidade e dificuldade de manutenção do que o lateral; - Já que estes tendem a acumular sujeira e diminuir rápida e sensivelmente a transmissão da luz; - Maior dificuldade para a localização dos elementos de controle, proteção solar e ventilação; - A luz direta deve ser evitada no plano de trabalho.

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14 Pontos-chave para o projeto A IZ libera as paredes do espaço. A luz diurna que vem de cima, e não dos lados, permite o melhor aproveitamento das paredes de um recinto. Além disso, sheds, átrios, lanternins e claraboias permitem que o arquiteto se expresse na forma da edificação. O detalhamento apropriado é essencial para as estratégias de iluminação zenital. Nenhuma quantidade de luz diurna convencerá os usuários que um telhado com goteira é aceitável. Nos slides a seguir veremos algumas das estratégias utilizadas para iluminação zenital.

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17 sheds Caracterizam-se por telhados em forma de dentes de serra (faces de pouca inclinação alternadas com outras quase verticais). Pede uma estruturação mais elaborada da cobertura. Pois, para proporcionar iluminação e ventilação precisam ser guarnecidos com caixilhos ou com algo que possibilite essas funções, impedindo a penetração de chuvas. Seu melhor desempenho é quando orientado a sul para latitudes compreendidas entre 24 e 32 S, no caso do Brasil.

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20 lanternins O lanternim, abertura na parte superior do telhado, é ideal para se conseguir boa ventilação, já que, permite a renovação contínua do ar pelo processo de termossifão resultando em ambiente confortável. Sua melhor orientação, no caso do Brasil, é Norte-Sul.

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24 claraboias Claraboia: Esta tipologia requer maior manutenção devido à posição mais horizontal da superfície iluminante. Deve-se ter cautela quanto à questão térmica, pois essas podem promover um aumento desagradável da temperatura do ambiente construído.

25 átrios Átrio é o espaço central de uma edificação, aberto na cobertura muito utilizado como estratégia de iluminação para captação de luz em edifícios com múltiplos andares. Historicamente o átrio foi usado como um elemento condutor de luz para o centro de edifícios. Nas residências era o local onde aconteciam as reuniões familiares, uma área privada da casa, mas aberta para o exterior em seu topo. Em edifícios comerciais e residenciais de antigamente, a maior função do átrio era levar um pouco do ambiente externo, através da iluminação natural para as áreas destinadas à circulação de pessoas. Atualmente o átrio faz parte de uma arquitetura típica de prédios comerciais, como por exemplo, em centros de compras.

26 Park Shopping, Belém-PA

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29 Passo a passo para o projeto Estabeleça os coeficientes de luz diurna (CLD) desejados para os diversos espaços e as atividades que receberão luz diurna. Organize os espaços da edificação e os layouts da planta baixa para que as áreas a serem iluminadas naturalmente tenham telhados. Determine qual tipo de abertura para iluminação zenital (por exemplo, claraboia, shed, lanternim) é mais apropriado para o espaço, a orientação da edificação, as condições celestes e o clima. Avalie as diferentes opções de envidraçamento para a abertura. Em geral, a vidraça deve ter um alto valor de transmitância visível para maximizar a entrada de luz natural. Em climas quentes, um baixo coeficiente de ganhos térmicos solares é geralmente preferível para minimizar os ganhos térmicos solares.

30 Passo a passo para o projeto Estime o tamanho das aberturas para iluminação natural necessárias para fornecer os coeficientes de luz diurna desejados a seguir: A A piso CLD médio. FE Onde: A = área de abertura necessária (m²) CLD médio = coeficiente de luz diurna necessário A piso = área do pavimento (m²) FE = fator de efetividade da abertura Tipo de abertura Lanternins/átrios 0,2 Sheds orientados para o sul 0,33 Claraboias horizontais 0,5 FE

31 Exemplo Estime o tamanho das aberturas para iluminação natural necessárias para uma sala de 30 m², com CLD médio igual a 5,0 e onde pretende-se instalar sheds orientados para o sul (FE = 0,33): A A CLD. piso médio FE

32 CONTRAS

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42 1) Marcação dos pontos de instalação no telhado 2) Corte da telha de metal feito com ferramenta apropriada e a aplicação de selante de poliuretano por baixo da base do dispositivo de iluminação 3) Rebitagem da base no telhado 4) Preparando o sistema tubular 5) Montagem do sistema de iluminação Solatube 6) Encaixe do sistema na base e fixação do domo por parafusos em quatro posições junto à base

43 Estudo de caso Instituto Federal de Tecnologia do Amapá IFAP 3000 estudantes Localização: Rodovia BR 210 KM 3, s/n - Bairro Brasil Novo

44 Fotos - entrada

45 Fotos salas de aula e laboratórios NO PERÍODO DA MANHÃ observa-se a pouca sombra projetada pelos pequenos beirais, expondo parte das paredes à radiação direta. Nota-se também o excesso de radiação refletida pela superfície.

46 Fotos salas de aula e laboratórios As grandes aberturas tipo sheds não proporcionam um bom projeto de iluminação. Nota-se o excesso de claridade, a entrada de radiação direta e o enorme aquecimento do interior que nem os aparelhos de ar condicionado conseguiam vencer!

47 Conclusão A iluminação natural zenital permite a entrada consistente de luz natural em um espaço, bem como o controle razoavelmente fácil do ofuscamento direto. A estratégia de iluminação zenital também deve controlar a radiação solar direta, pois a radiação/luz intensa pode causar ofuscamento e adicionar ganhos térmicos desnecessários a um espaço. Essa estratégia é ideal sob condições de céu encoberto porque estes têm uma luminância maior no zênite do que no horizonte, além de não emitir radiação direta. Em geral, a iluminação zenital pode ser facilmente combinada com os sistemas de iluminação elétrica, mas requer cuidados tanto com o projeto (fator de transmissividade do vidro escolhido e a correta orientação) como com a manutenção.

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