Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação MÓDULO 2: ILUMINAÇÃO NATURAL

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1 Universidade Ibirapuera Arquitetura e Urbanismo Conforto Ambiental: Insolação e Iluminação MÓDULO : INSOLAÇÃO MÓDULO : ILUMINAÇÃO NATURAL MÓDULO : ILUMINAÇÃO DE INTERIORES Docente: Claudete Gebara J. Callegaro º semestre de 0

2 CONFORTO AMBIENTAL MÓDULO : INSOLAÇÃO MÓDULO : INSOLAÇÃO Radiação Solar Geometria Solar Carta Solar Insolação de fachadas Sombras Insolação de interiores

3 CARTA SOLAR A determinação gráfica de sombras é importante para o conforto das pessoas e para a sustentabilidade do ambiente como um todo. Seja para limitar a insolação e o calor excessivo, seja para propiciar insolação e calor suficiente, a consideração da insolação em projetos para o habitat humano leva a uma redução do consumo de energia e a mais saúde. JOHN, 00:69

4 CARTA SOLAR CARTA SOLAR AZIMUTE E ALTURA

5 CARTA SOLAR POSIÇÃO DO SOL NAS HORAS DO EQUINÓCIO PARA LATITUDE ESPECÍFICA N horas 5 5h h h h 6h 7h 8h O 6h L deslocamento de 60 h S Exemplo: latitude 60 Sul

6 CARTA SOLAR A determinação gráfica de sombras em arquitetura e urbanismo pode ser feita a partir de informações existentes na Carta Solar de cada latitude. JOHN, 00:68 Para relembrar o significado de projeção mongeana, sugiro a consulta aos livros de Geometria Descritiva. Pinceladas sobre o assunto: Geometria_descritiva Alguns artifícios geométricos são necessários para a transferência das informações da Carta Solar para a épura, segundo o sistema mongeano de desenho adotado pela arquitetura.

7 TRAÇADO DE SOMBRAS EM ÉPURA Na ilustração, vê-se a haste vermelha (linha cheia) em posição vertical e sua projeção ortogonal sobre o plano vertical (tracejado vermelho). A projeção da haste sobre o plano horizontal é um ponto que não aparece na ilustração, pois coincide com a base da haste. Considerando-se que a linha azul (cheia) representa o limite da sombra do Sol (triângulo cinza) sobre a haste, num determinado momento, como se pode representar essa linha em épura? Para isso são necessários alguns artifícios. Complementação da autora sobre desenhos de FROTA, 00:88

8 No PH, a projeção indica a direção da sombra (tracejado azul), de onde se pode deduzir o azimute do Sol naquele lugar e momento (ângulo verde). A direção da linha tracejada em azul no PH pode ser transferida diretamente para a Planta.

9 A linha tracejada azul em PV pode ser transferida para o Corte como sendo a delimitação da sombra,!!!!!!porém!!!!!! a inclinação dessa linha!!!não!!! está em VG. Sendo assim, a inclinação dessa linha NÃO indica a direção do Sol de maneira a se obter sua altura. PORTANTO... DIFERENTEMENTE DO AZIMUTE o ângulo de altura solar da Carta Solar NÃO pode ser diretamente transferido para PV com sendo a linha de limite da sombra.

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11 Para deduzir a altura do Sol naquele lugar e momento, é necessário que: se faça um rebatimento da sombra horizontal sobre a linha de terra (LT) que passa pelo Observador (flecha laranja), se projete o ponto encontrado no PV (flecha vermelha), e se una esse ponto à projeção da haste sobre PV (flecha berilo).

12 COMO INCLUIR A INSOLAÇÃO NO PROJETO ARQUITETÔNICO? Segmento de foto da Base Aerofotogrametria e Projetos S.A., de 000, região do Brooklin, em São Paulo.

13 A determinação das sombras de um edifício ou de um conjunto de edifícios se faz repetindo os procedimentos de projeção da haste dos slides anteriores. Cada aresta de cada edifício é considerada uma haste (vermelha). Suas projeções em PV e PH (azul) correspondem aos limites das sombras. O azimute e a altura solar são obtidos da Carta Solar daquela latitude. O ângulo azimutal é aplicado diretamente à PLANTA (PH)... e a determinação do ângulo das arestas em PV, para o CORTE, é feita pelo processo inverso dos slides anteriores : flecha vermelha >> flecha laranja >> flecha berilo) >>> linha azul em PV.

14 EXEMPLO Sombra projetada sobre PH ELEVAÇÃO PLANTA º passo: Alinhar N-S da planta com N-S da Carta Solar girando o desenho ou... Segmento de foto da Base Aerofotogrametria e Projetos S.A., de 000, região do Brooklin, em São Paulo.

15 EXEMPLO Sombra projetada sobre PH º passo: Alinhar N-S da planta com N-S da Carta Solar girando o desenho ou...girando a Carta Solar.

16 EXEMPLO Sombra projetada sobre PH e PV ELEVAÇÃO A B C ELEVAÇÃO º passo: Transferir o azimute (ângulo verde) para PH. Sombra em PH (linha verde) = azimute + 80 NORTE PLANTA PLANTA A Azimute e altura do Sol obtidas na Carta Solar daquela latitude. º passo: Transferir a altura solar (ângulo berilo) para PV, a partir do topo da aresta de referência. FROTA, 00:9 B C

17 EXEMPLO Sombra projetada sobre PH e PV ELEVAÇÃO A B C ELEVAÇÃO º passo: Rebater a altura solar em PV para a linha de sombra em PH. NORTE Ficam, assim, definidos: o comprimento da sombra em PH (linha verde) e a inclinação da projeção da sombra em PV (linha azul). PLANTA PLANTA A Azimute e altura do Sol obtidas na Carta Solar daquela latitude. FROTA, 00:9 B C

18 EXEMPLO Sombra projetada sobre PH e PV Projeções da sombra do edifício A. Complementação da autora sobre desenhos de FROTA, 00:9

19 EXEMPLO Sombra projetada sobre PH e PV Complementação da autora sobre desenhos de FROTA, 00:9 Projeções da sombra do edifício B.

20 EXEMPLO Sombra projetada sobre PH e PV Complementação da autora sobre desenhos de FROTA, 00:9 Sobreposição das projeções dos edifícios A e B e de suas respectivas sombras

21 EXEMPLO Sombra projetada sobre PH e PV FROTA, 00:9-9 Sobreposição das projeções dos edifícios A e B e de suas respectivas sombras (slide anterior) Introdução do edifício C (gama) e de sua respectiva sombra

22 EXEMPLO Sombra projetada sobre PH e PV Alterações sobre os desenhos de FROTA, 00:95 Sombras completas (slides anteriores) Sombras completas mas com o edifício gama mais alto do que antes.

23 EXEMPLO Latitude S no solstício de verão meridiano das 6 h 8 h meridiano das 8 h Alterações sobre desenhos de FROTA, 00:96 6 h

24 ILUMINAÇÃO DE INTERIORES Esse mesmo raciocínio é utilizado na determinação da insolação de áreas internas. CARVALHO, 970:

25 REFERÊNCIAS CARVALHO, Benjamin de A. Carvalho. Técnica da Orientação dos Edifícios. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 970. FROTA, Anésia Barros. Geometria da Insolação. São Paulo: Geros, 00. JOHN, Vanderley M. Desafios da Construção Sustentável. Manual Selo Casa Azul: Boas práticas para a habitação mais sustentável. Caixa Econômica Federal. São Paulo: Páginas e Letras,

26 EXERCÍCIOS - TRAÇADO DE SOMBRAS EXERCÍCIOS PARA CASA (TRAZER RESOLVIDOS EM /0/0) - Desenhe a sombra do edifício a seguir em PH e PV, nas seguintes situações: a) Latitude 0 N, no solstício de inverno, às 8 horas e ao meio-dia. b) Latitude S, no solstício de inverno, às 8 horas e ao meio-dia. c) Latitude 0 N, no solstício de verão, às horas e às horas. d) Latitude S, no solstício de verão, às horas e às horas. N Veja adiante as Cartas Solares dessas latitudes. ELEVAÇÃO PLANTA

27 EXERCÍCIOS - TRAÇADO DE SOMBRAS EXERCÍCIOS PARA CASA (TRAZER RESOLVIDOS EM /0/0) E se o Norte estiver justamente a 80 do caso anterior? - Desenhe a sombra do edifício a seguir em PH e PV, nas seguintes situações: a) Latitude 0 N, no solstício de inverno, às 8 horas e ao meio-dia. b) Latitude S, no solstício de inverno, às 8 horas e ao meio-dia. c) Latitude 0 N, no solstício de verão, às horas e às horas. d) Latitude S, no solstício de verão, às horas e às horas. ELEVAÇÃO N PLANTA

28 EXERCÍCIOS - TRAÇADO DE SOMBRAS EXERCÍCIOS PARA CASA (TRAZER RESOLVIDOS EM /0/0) E se o Norte estiver a 90 do edifício? - Desenhe a sombra do edifício a seguir em PH e PV, nas seguintes situações: a) Latitude 0 N, no solstício de inverno, às 8 horas e ao meio-dia. b) Latitude S, no solstício de inverno, às 8 horas e ao meio-dia. c) Latitude 0 N, no solstício de verão, às horas e às horas. d) Latitude S, no solstício de verão, às horas e às horas. N ELEVAÇÃO PLANTA

29 EXERCÍCIOS - TRAÇADO DE SOMBRAS Carta Solar latitude 0 N

30 EXERCÍCIOS - TRAÇADO DE SOMBRAS Carta Solar latitude S