Estágio realizado na Edifícios Saudáveis e orientado pelo Eng.º Ricardo Sá / Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T18:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 268503.pdf: 8839560 bytes, checksum: d87da60c16240bc9b97c4a7ef4e82cff (MD5) / Muitas edificações desperdiçam relevantes oportunidades de poupar energia, por não considerar os importantes avanços ocorridos na área de eficiência energética. Em edificações não residenciais, a luz natural é de grande importância por estar fartamente disponível no horário de uso dessas edificações. Entretanto, a iluminação artificial dos ambientes é responsável por grande parte do consumo de energia. O uso da luz natural além de garantir níveis de iluminação adequados para as atividades humanas reduz a necessidade do uso da luz artificial, que em conjunto com um controle de sistemas de iluminação eficiente e a influência das aberturas e dos equipamentos, interfere nos ganhos térmicos da edificação e no consumo total de energia. Este trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência energética considerando o aproveitamento da luz natural para a redução do consumo energético de edificações não residenciais. A metodologia foi baseada na avaliação e comparação do desempenho luminoso e energético de modelos com diferentes variáveis, através da simulação computacional integrada com o uso dos softwares Daysim e EnergyPlus. Os resultados mostraram que com os valores de Dayligh Autonomy (DA) é possível identificar a porcentagem de área que apresenta determinada autonomia da luz natural e o consumo com iluminação artificial necessário para complementar a iluminância estipulada para o período de ocupação. O impacto do aproveitamento da luz natural no consumo energético total pode ser avaliado através das simulações integradas. O uso do controle do sistema de iluminação artificial, diante do aproveitamento da luz natural, proporcionou uma redução no consumo de energia com iluminação além de influenciar o comportamento do ar condicionado. Este trabalho mostra um caminho para a inclusão da iluminação natural na avaliação da eficiência energética de edificações. / Most buildings waste excellent chances of energy saving, by not considering important advances occurred in energy efficiency area. In non-residential buildings, it is very important that daylighting is available at the use time of these buildings. As artificial lighting is one of the main factor of energy consumption. The use of daylighting can provide suitable lighting levels for human activities and reduces the necessity of artificial lighting. This, together with a control of efficient lighting systems, the openings and equipment influence, interferes in the heat gains and the total energy consumption of the building. This study aimed to evaluate the energy efficiency of non-residential buildings, considering the use of natural light to reduce energy consumption caused by lighting. The methodology used, was based on the evaluation and comparison of luminous and energy performance of models with different variables, using computer simulations integrated with Daysim and EnergyPlus. The results obtained showed that with the values of Daylight Autonomy (DA) is possible to identify the percentage of area that has some autonomy of daylight and the consumption of artificial lighting required to complement illuminance set for the period of occupation. The impact of daylighting in total energy consumption could be evaluated through the integrated simulations. A reduction of energy consumption caused by lighting as well as an improvement of air conditioning performance was achieved by the implementation of a control system for artificial lighting that considers daylighting. A way for the inclusion of daylighting in the energy efficiency evaluation of buildings was developed within this work.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T05:07:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295337.pdf: 22455725 bytes, checksum: c0060ad9fcf730c5e7db6e1daea90d49 (MD5) / No projeto arquitetônico, a concepção da fachada requer a consideração simultânea de diferentes condicionantes, como a incidência solar e a admissão e distribuição luminosa. Essas condicionantes interferem no atendimento das exigências térmicas e luminosas do projeto. Contudo, as medidas adotadas para cumprir uma dessas exigências podem comprometer o atendimento da outra. Portanto, na busca de um equilíbrio entre as prioridades térmicas e luminosas que atenda das duas exigências, faz-se necessário o estudo integrado das variáveis que interferem neles. Contudo, a procura desse equilíbrio deve ser realizada desde as fases iniciais do processo projetual e não apenas nas fases finais. Esta pesquisa consiste em um ensaio metodológico cujo objetivo é facilitar a avaliação do desempenho de sistemas de fachada, de forma simultânea, na admissão e na distribuição interna da luz natural e na conveniência da incidência solar. A metodologia adotada compreendeu a integração de métodos e de ferramentas para a estimativa das variáveis de estudo e a proposição de um diagrama que permitisse uma visualização clara dos resultados. Além disso, a fim de testar o ensaio metodológico, foram realizadas simulações computacionais de ambientes de escritórios, com diferentes opções de fachada em várias orientações. Os resultados dos testes evidenciaram as diferenças no desempenho simultâneo, na conveniência solar e na iluminação natural, quando modificados a orientação, o tamanho da janela e o tipo de dispositivo de sombreamento. O Diagrama Integrador demonstrou ser uma ferramenta útil para proporcionar uma visualização preliminar e uma comparação desses desempenhos. Em geral, a aplicação da metodologia proposta permite identificar as características de fachada que melhor auxiliam para que se alcance o melhor desempenho combinado das exigências luminosas e térmicas. Essa identificação se constitui em informação valiosa para processo de aperfeiçoamento arquitetônico da fachada. / In architecture, facade design requires simultaneous consideration of different conditions, like sunlight, daylight admission and daylight distribution. These conditions interfere with the achievement of thermal and daylighting requirements of the project. However, the strategies adopted to achieve any of those requirements could affect the achievement of another one. Therefore, it is necessary to consider simultaneously the variables that affect the achievement of both, thermal and daylight requirements. The search for the double attendant should be performed from the early stages of the design process, when substantial changes can still be made. This research is about an essay methodology that aims to enable early evaluations of the facade performance, simultaneously in the daylight admission, daylight distribution and solar convenience. The methodology involved the integration of methods and tools for the estimation of the mentioned variables. It also involved the proposition of a Graphic System of Variables Integration that allows a clear visualization of results. In addition, in order to test the essay methodology, computer simulations were performed for a hypothetical office environment, with different options of facade and orientations. The test results showed differences in simultaneous solar convenience and daylighting performances when modifications in orientation, windows size and type of shading devices are done. The Graphic System created for the variables integration demonstrates that it is useful to obtain a preliminary view and to compare these solar convenience and daylighting performances simultaneously. In general, the proposed methodology allows identifying the facade characteristics that certainly help the double attendant of lighting and thermal requirements. This identification is essential information in the improvement of facade process.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-23T14:38:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241641.pdf: 9934310 bytes, checksum: 89252f5deb561a8e8b3cd7925125fc5f (MD5) / Esta tese propõe um método para avaliação da admissão de luz natural através de aberturas com diferentes tipos de elementos de controle solar. Garantir luz natural controlada no interior dos ambientes possibilita iluminação de melhor qualidade, com melhor reprodução de cores, menor geração de calor, permitindo um ambiente com maior conforto ambiental interno aos ocupantes. O método utilizado é de simulação computacional da luz natural por meio de uma hemisfera oca com base vertical e abertura como fonte de luz natural (janela), analogamente ao goniofotômetro utilizado em estudos fotométricos. Foram avaliados comparativamente diferentes sistemas de controle solar no que se refere à admissão de luz natural (fluxo luminoso) e sua distribuição espacial para o interior (luminância equivalente da janela). Para a implementação do método, foi utilizado um módulo especial do programa de simulação computacional da luz natural APOLUX 1.0, identificando os resultados de iluminância no plano do vidro externo adotado para o cálculo do fluxo luminoso admitido; a distribuição espacial da luz natural admitida foi calculada segundo o conceito da luminância equivalente da janela (fonte superficial), desde o seu centro até pontos do interior da hemisfera em que a iluminância foi identificada. Foram avaliados diferentes sistemas de aberturas em relação à geometria (placas horizontais e verticais) e à refletância dos elementos de controle solar (75%; 20%), considerando períodos diferenciados de incidência solar com alturas de 30 e 60 graus, azimutes de 0, 60, e -60 graus a partir do centro da abertura, dependendo da situação. Os resultados obtidos indicaram que diferentes tipos de elementos de controle solar com mesmo ângulo de proteção proporcionam admissão de luz natural muito diferente, com grandes variações quando comparadas 1 placa horizontal e 10 placas horizontais, e pouca variação entre 5 placas verticais e 10 placas verticais; também foi identificada a influência significativa da refletância dos elementos de controle solar na admissão de luz natural. O estudo possibilitou a comparação dos sistemas de aberturas analisados, em termos da quantidade de luz admitida (fluxo luminoso) e sua distribuição espacial (luminância equivalente da janela) para o ambiente interno.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-23T21:43:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 260442.pdf: 7033606 bytes, checksum: 1447ff7c46876f353cd6a29b49e22191 (MD5) / Para uma boa avaliação do desempenho termo-energético da edificação é necessário analisar também o uso da iluminação natural, uma vez que esta influencia na carga térmica. Programas de simulação, como o Energyplus, unem a simulação termo-energética com o cálculo da iluminação natural; para tanto, utiliza o modelo de céu dinâmico desenvolvido por Perez et al. (1990), onde as iluminâncias são calculadas a partir do arquivo climático utilizado nas simulações. Desta forma, este trabalho tem como objetivo avaliar o cálculo da iluminação natural efetuado por este programa, através da comparação das iluminâncias internas calculadas através da simulação realizada pelos programas Energyplus, Daysim/Radiance e TropLux. Para esta avaliação também são comparadas as iluminâncias externas calculadas pelo Energyplus com as medidas. As simulações foram realizadas para salas quadradas, retangulares rasas e profundas; com três tamanhos diferentes de aberturas, para a cidade de Florianópolis. A partir destas simulações obtiveram-se valores de iluminância e fator de luz diurna. Para uma melhor verificação da diferença entre os programas foram realizadas simulações, para o modelo de sala quadrada com abertura em 50% da fachada, para as cidades de Belém, Brasília, Florianópolis, Genebra e Oslo. Em um segundo momento foi avaliado o modelo de céu utilizado pelo programa Energyplus, através da comparação entre as iluminâncias externas obtidas através da Estação de Medição de Iluminação Natural de Florianópolis (EMIN-Floripa) e as calculadas, para cada uma das classes de céu. A partir destas análises encontrou-se uma diferença superior a 50% entre as iluminâncias calculadas pelos programas que utilizam modelos de céu diferentes. Já a comparação entre o fator de luz diurna deixa evidente a deficiência que o programa Energyplus apresenta para resolver a reflexão interna, principalmente para salas mais profundas. Outro fator analisado é o cálculo da iluminância externa horizontal, tanto a difusa quanto a direta. Esta análise mostra que as iluminâncias calculadas através do modelo proposto por Perez et al. (1190) resultam em valores superiores aos medidos; onde as classes de céu encoberto apresentam maior erro para as iluminâncias. A principal conclusão deste trabalho foi a verificação das deficiências existentes no programa Energyplus que tem maior influência no cálculo da iluminação natural, sendo elas: o cálculo da parcela de luz refletida no ambiente, e o cálculo das iluminâncias externas maiores que as medidas; surgindo a necessidade de desenvolvimento de um modelo de céu dinâmico mais adequado às características de céu encontrado em Florianópolis. In order to evaluate the energy performance of a building it is necessary to assess the use of daylight, as it can influence the thermal load in the building. Computer programmes such as Energyplus can predict daylight, thermal loads and energy consumption in a building. Energyplus uses the sky model developed by Perez et al. (1990) for dynamic daylight simulation. Thus, the main objective of this study is to evaluate the calculation of daylight levels predicted by this programme by comparing the internal illuminances calculated by Energyplus, Daysim/Radiance and TropLux. For this evaluation the external calculated illuminances are also compared with the external measured ones. The simulations were performed for rooms with three different geometries (square, shallow and deep) and different window sizes, under the climatic conditions of Florianópolis. From the computer simulations, illuminance levels and daylight factors were obtained. In order to evaluate the programmes, a square room with a window to wall ratio of 50%, was simulated for the climatic conditions of five cities: Belém, Brasília, Florianópolis, Geneva and Oslo. Then, the sky model considered by Energyplus was assessed by comparing the calculated and the measured external illuminances for Florianópolis, for each sky clearness index. From these analyses a difference greater than 50% between the programmes with different sky models was found. By comparing the daylight factors it was found that Energyplus does not assess the internal reflected component properly, especially for deep rooms. Both diffuse and direct external horizontal illuminances were also analysed. This analysis showed that illuminances calculated by using the model developed by Perez et al. (1990) are higher than actual illuminances; and they are even higher for overcast sky. The main conclusion obtained from this study is that Energyplus has limitations to perform daylight calculations; and such limitations are due to deficiencies on the method to estimate the daylight internal reflected component and the external horizontal illuminances. This shows that there is need of developing a sky model for dynamic simulation of daylight more adequate for the sky conditions of Florianópolis.

Em diversas análises em engenharia, as condições de contorno previamente conhecidas do sistema em estudo não são suficientes para estabelecer um equacionamento bemposto. Tal situação ocorre com freqüência quando as informações disponíveis são originadas de dados medidos ou condições que se deseja alcançar. Esses problemas podem ser interpretados como uma análise inversa de problemas convencionais em que apenas uma condição de contorno é imposta em cada fronteira do sistema. Em projetos de iluminação de interiores, nas áreas de trabalho são especificados tanto o fluxo luminoso (diretamente) quanto o poder emissivo luminoso (indiretamente); as fontes luminosas não possuem qualquer condição prescrita. O objetivo do projeto de iluminação é determinar a posição e o poder luminoso das lâmpadas para satisfazer à condição de iluminação nas áreas de trabalho. Projetos inversos são tipicamente formulados por um sistema de equações mal-condicionado, exigindo métodos especiais de solução, ou regularização, para a obtenção de repostas aproximadas, porém de utilidade prática. A técnica de projetos inversos tem sido bem-sucedida em problemas de transferência de calor radiante em cavidades com superfícies cinzas, ou seja, com propriedades radiantes independentes do comprimento de onda. O presente trabalho, além de estender a técnica inversa para a solução de problemas de radiação luminosa, levando em conta a eficácia luminosa da visão humana, considera superfícies não-cinzas. Neste caso, o problema é descrito por um sistema de equações não-lineares, por não se conhecer a quantidade de energia luminosa em cada região do espectro de radiação. A não-linearidade é contornada pelo emprego de um método iterativo que define a temperatura necessária nas fontes luminosas para atender à condição calculada pelo método inverso, distribuindo essa energia coerentemente nas bandas espectrais. O presente trabalho apresenta também uma compilação de informações relevantes aos projetos de iluminação, promovendo uma integração dessa área do conhecimento com os conceitos clássicos de radiação térmica. É apresentada uma modelagem matemática da visão humana bem como uma modelagem do comportamento de lâmpadas incandescentes, de modo a aplicar as relações de radiação em projetos de iluminação. A regularização do sistema de equações é realizada pelo método TSVD (Truncated Singular Value Decomposition). A metodologia sugerida, aplicada a uma cavidade retangular tridimensional, conduz a resultados satisfatórios, sendo capaz de atingir a convergência na distribuição de energia luminosa nas bandas espectrais em apenas três iterações. Isso demonstra que a metodologia é estável, pois nenhum tipo de relaxação foi necessária. Alguns casos práticos são resolvidos, podendo-se evidenciar a influência das propriedades espectrais das superfícies não-cinzas na potência luminosa das fontes. / In several analyses in engineering, the set of known boundary conditions for the case under study does not establish a well posed system of equations. Such situation often occurs when the available information comes from measured data or conditions which are desired to be achieved. These problems can be interpreted as inverse analysis of conventional problems in which only one condition is imposed on the boundaries of the system. The illumination design of environments: in the working areas, both the luminous flux (directly) and the luminous emissive power (indirectly) are specified, while the light sources are left unconstrained. The objective of the illumination design is to determine the position and the luminous power of the lamps that are capable of providing the required illumination in the working area. Inverse designs are typically formulated by an ill-conditioned system of equations, which requires special methods of solution, or regularization, to achieve approximated, but of practical use, answers. The inverse design technique has proved a successful method to tackle the problem of radiative heat transfer in enclosures with gray walls, that is, having radiative properties that are independent of the wavelength. This work, in addition to extending the inverse technique to illumination, taking into account the luminous efficacy of the human eye, considers non-gray walls. In this case, the problem is described by a system of non-linear equations, since the amount of the luminous energy in the spectral bands is not known a priori. The non-linearity is dealt with the use of an iterative method to determine the temperatures of the illumination sources that satisfy the prescribed conditions on the working area, at the same time leading to a consistent distribution of the luminous energy in the bands. This work also presents a compilation of the relevant information for the illumination design, integrating this area of knowledge to the well established concepts of thermal radiation. The mathematical modeling of the human vision as well as of the behavior of incandescent lamps are presented and incorporated into the inverse analysis. The regularization of the system of equations is carried out by the TSVD (Truncated Singular Value Decomposition) method. The proposed methodology is applied to a three-dimensional enclosure, and leads to satisfactory results after only three iterations, which demonstrates the stability of the method. A few practical cases are solved, showing the influence of the spectrally dependent properties of the non-gray walls on the luminous source powers.

Conforto ambiental e conservação de energia aplicados à iluminação são conceitos ainda desconhecidos na maioria dos exemplares da tipologia hotel no Brasil. Conservar energia, implica na transformação da sociedade do desperdício em direção a uma sociedade mais racional na utilização de seus recursos naturais. A luz atua como elemento de composição arquitetõnica e como tal, é parceira na qualificação e comercialização dos ambientes do hotel. A dissertação analisa critérios e tendências do sistema de iluminação utilizado na tipologia hotel, e identifica causas do elevado consumo energético, avaliando os aspectos quantitativos e qualitativos da iluminância, levando em consideração o conforto térmico e a eficiência visual, através de estudo de caso com exemplar da tipologia, em Porto Alegre, tendo por base normas e regulamentos técnicos de eficiência termo-luminosa, nacionais e estrangeiras. / Comfort environmental and saving energy applied to the illumination is still concepts unknown in most of the exemplares of the typology hotel in Brazil. Saving energy implicates in the transformation of the waste's society in direction of a society more reasonable in the use of this natural resources. The light acts as element of architectural composition and as such, it is partner in the qualification and commercialization of the atmospheres of the hotel. The document analyzes criteria and tendencies of the lighting system used in the hotel typology, and identify causes of the increased energy consuption, evaluating the quantitative and qualitative aspects of the illuminance, taking into account the thermic comfort and the visual efficiency, through case study with exemplar ofthe hotel typology in Porto Alegre, basead on national and foreign rules and thecnical regulations of the thermo-luminous efficiency.

Submitted by Francisco Costa (xcosta@ufba.br) on 2013-07-08T11:38:34Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_ThaisLima.pdf: 3810631 bytes, checksum: 686c896c8edf70c2a52b2f409f9e3e1d (MD5) / Approved for entry into archive by Edilene Costa(ec@ufba.br) on 2013-07-25T21:41:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_ThaisLima.pdf: 3810631 bytes, checksum: 686c896c8edf70c2a52b2f409f9e3e1d (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-25T21:41:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_ThaisLima.pdf: 3810631 bytes, checksum: 686c896c8edf70c2a52b2f409f9e3e1d (MD5) / CAPES / Este trabalho analisa o uso da tecnologia computacional no desenvolvimento de projetos de iluminação, de forma a antever possíveis problemas e testar alternativas de solução visando alcançar um melhor desempenho da obra. Para isso, o estudo fundamentou-se na aplicação de ferramentas para a simulação de aspectos quantitativos e qualitativos dos efeitos da iluminação sobre o ambiente construído. A metodologia empregou procedimentos teóricos e experimentais, sendo embasada no estudo das características e finalidades da simulação computacional e dos modelos aplicados a esse objetivo, dos métodos de cálculo e análise da iluminação e das ferramentas de simulação. Foram realizados testes em programas específicos para validar resultados, identificar limitações de uso das ferramentas, e ainda permitir uma análise comparativa dos mesmos sob seus vários aspectos. O conjunto de experimentos realizados visou verificar o uso das ferramentas em estudos sobre a interferência da iluminação no ambiente; as características da iluminação natural com a modificação das dimensões, posicionamento e tipo das aberturas; as conseqüências da especificação de materiais com diferentes atributos para um mesmo espaço; e sobre o uso integrado da iluminação natural e artificial em ambientes internos. As ferramentas de simulação constituem importante recurso na avaliação do desempenho de projetos de iluminação, pois permitem testar alternativas de solução a baixo custo e propiciam a visualização dos efeitos da luz sobre os ambientes internos. Como resultado, apresenta-se um conjunto de procedimentos para a aplicação das ferramentas na projetação da iluminação e no ensino das disciplinas de conforto ambiental. Com isso espera-se auxiliar o projetista para o desenvolvimento de soluções mais eficientes e eficazes, em tempos de escassez de energia e da necessidade iminente de sua conservação. Dessa forma, o estudo da simulação computacional vem potencializar a prática projetual do arquiteto ajudando-o a resolver problemas, gerar e validar alternativas, optando por aquelas fundamentadas em dados comparados. / Salvador

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T07:45:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 298463.pdf: 5457620 bytes, checksum: b2b288966788f9cb8c5b760108bbc834 (MD5) / A simulação computacional vem se destacando como uma ferramenta de grande potencial para a análise da iluminação natural, mas com a profusão de vários softwares de iluminação fica a dúvida sobre quais são confiáveis nos resultados. Para preencher esta lacuna, a Commission Internationale de l#Eclairege (CIE) publicou o Relatório Técnico CIE 171:2006 com protocolos de análise por estudos de caso, com cenários simples que destacam determinados aspectos da propagação da luz, parametrizados como validadores quantitativos de softwares de iluminação. Esta pesquisa tem como objetivo avaliar o software APOLUX segundo os protocolos de validação 5.8, 5.9, 5.11, 5.13 e 5.14, selecionados do Relatório Técnico CIE 171:2006, utilizando os modelos de céu da norma CIE-ISO 15469:2004, dando continuidade ao trabalho iniciado por Carvalho (2009). A metodologia, para cada protocolo, constituiu-se da construção em 3D e o tratamento da geometria do modelo proposto seguido da simulação com obtenção dos resultados, calculados analiticamente quando necessário, e comparação com as referências analíticas. Para avaliação dos resultados definiu-se como limite aceitável, para o erro simulado e calculado, uma faixa entre ±5%. Constatou-se, então, o alto grau de convergência entre os resultados simulados e calculados, principalmente nas maiores resoluções de visibilidade para as avaliações da Componente Refletida Externa (CRE) e a Componente Celeste (CC). Nos resultados da Componente Refletida Interna (CRI) observou-se que maiores quantidades de ciclos de iterações para maiores refletâncias aliado a menores fracionamentos produziam resultados mais precisos, não constituindo erro do software, mas limitações da equação. O APOLUX mostra-se, então, como um programa que é capaz de produzir resultados precisos e confiáveis na simulação da iluminação natural, podendo contribuir com pesquisas científicas para melhor compreensão do comportamento da iluminação natural e também auxiliar os profissionais na adoção de decisões mais seguras de projeto. / The computer simulation has brought a great help as a tool of large potential for the analysis of daylighting, but due to the amount of various lighting softwares a doubt about which ones of the results are reliable remains. To fill this gap, the Commission Internationale de l'Eclairege (CIE) published the Technical Report CIE 171:2006 with analysis protocols for case studies, with simple sceneries that highlight certain aspects of light propagation, which were acknowledged as quantitative parameters of software lighting. This research aims to evaluate the software APOLUX according to the validation protocols 5.8, 5.9, 5.11, 5.13 and 5.14, selected from the CIE Technical Report 171:2006, using models of the standard skies CIE-ISO 15469:2004, continuing the work initiated by Carvalho (2009). The methodology for each protocol consisted of the construction and processing of 3D geometry of the model proposed, followed by the obtainment of the simulation results, calculated analytically when necessary, and the comparison with analytical references. To evaluate the results, a range of ± 5% was defined as the limit acceptable for the simulated and calculated error. It was found then the high degree of convergence between the simulated and calculated results, especially in higher resolutions for the evaluation of visibility of External Reflected Component (ERC) and Sky Component (SC). In the results of the Internal Reflected Component (IRC) it was observed that larger amounts of cycles for higher reflectances iterations combined with smaller fractionations produced more accurate results not constituting software error, but limitations of the equation. The APOLUX shows up, thus, as a program that is capable of producing accurate and reliable results in the simulation of daylighting, and can contribute to scientific research providing better understanding of natural light behavior, and also help the professionals in the adoption of safer decisions in the project.

Relevância: O crescente avanço na diversidade tecnológica apresenta consequências que nem sempre constituem vantagens a nossa condição. A descoberta e as melhorias relacionadas à luz elétrica transformaram o estilo de vida humano e a disseminação global foi inevitável. As mudanças foram tão expressivas que, atualmente, estamos cercados por um ambiente de poluição luminosa generalizada. Diante das consequências do excesso de luz artificial, é necessário que busquemos outras opções para a luz elétrica disponível, pois apesar de a luz ser extremamente importante para a nossa fisiologia normal, especialmente para os ritmos biológicos, a exposição desnecessária e inadequada à luz artificial podem afetar a saúde humana de diversas formas. Objetivos: O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto da exposição precoce a diferentes sistemas de iluminação e fotoperíodo no comportamento de roedores durante as fases iniciais do desenvolvimento. Métodos: Considerando os modelos clássicos para estudo dos ritmos com exposição a condições constantes e variações naturais e sazonais de iluminação, ratos Wistar machos foram divididos em quatro diferentes grupos. Luz constante (LL); escuro constante (DD); luz circadiana acesa durante o fotoperíodo do ciclo claro/escuro 16:8h (CL); e luz padrão acesa durante o fotoperíodo do ciclo claro/escuro 16:8h (SL). A partir do dia do desmame, dados durante atividade e repouso foram coletados continuamente. Parâmetros para avaliação do comportamento de atividade/repouso foram obtidos através de análises de séries temporais. Resultados: Os animais dos grupos LL e DD apresentaram padrão típico free-running no ritmo de atividade/repouso, reproduzindo perfeitamente achados clássicos no campo da cronobiologia. Um pico de atividade foi detectado no grupo SL logo após o início da fase clara, o que não ocorreu no grupo CL. Isto indica que a mudança gradual na temperatura de cor da iluminação utilizada foi percebida pelos animais e isso influenciou o comportamento de atividade animal. As acrofases dos animais CL ocorreram antes em comparação com as dos animais SL, indicando a habilidade de predição do início da fase de atividade (escuro) em função da variação da luz. Os animais dos grupos DD, CL e SL exibiram o espectro de poder para os harmônicos do ritmo de atividade/repouso com o primeiro harmônico, o circadiano, sendo o mais forte durante praticamente todos os dias de registro. Por outro lado, os animais do grupo LL apresentaram uma evolução do harmônico mais forte sendo o ultradiano até o ponto onde o primeiro harmônico circadiano começou a se tornar o principal, o que ocorreu na terceira semana de avaliação. Conclusões: Nossos resultados sugerem que a luz circadiana é uma opção em potencial para minimizar os efeitos da poluição luminosa. De acordo com a nossa hipótese, a tentativa de simular as variações naturais de luz através da alteração gradual na temperatura de cor permitiu ao organismo antecipar as variações cíclicas do ambiente. Isto foi demonstrado pelas mudanças no comportamento de atividade de roedores. Para que o sistema de iluminação aqui proposto possa se tornar padrão para utilização em biotérios e para que seja utilizado em estudos clínicos, com o intuito de minimizar os efeitos da exposição excessiva à iluminação artificial em humanos, é necessário aprofundar os conhecimentos acerca dos efeitos deste sistema sobre o metabolismo, humor e ritmos cerebrais. / Relevance: The unrestrained advances in technology have consequences that not always constitute advantages to our lives. The discovery and improvement of electric light transformed the life style of humankind and its worldwide dissemination was inevitable. The changes were so impressive that today, we are surrounded by an environment of general light pollution. As we are facing global consequences of artificial light in excess, it is necessary to search for other options of available electric light. Although light is extremely important for normal physiology, especially for biological rhythms, the unnecessary and inadequate exposure to artificial light can affect human health in many ways. Objectives: The objective of this study was to evaluate the impact of early exposure to different lighting systems and photoperiods on behavior during the initial phases of development in rodents. Methods: Considering classical models to study rhythms with exposure to constant conditions and the seasonal and natural variations of lighting, male Wistar rats were divided into four different groups as follows. Constant light (LL); constant dark (DD); circadian light on during photoperiod of light / dark cycle 16: 8h (CL); and standard light on during photoperiod of light / dark cycle 16: 8h (SL). Data during activity and at rest were collected continuously from the day of weaning. Parameters for behavioral evaluation of the rest/activity rhythm during development were obtained through the time series analysis Results: The animals of the LL and DD groups presented a typical free-running rest/activity rhythm, perfectly reproducing the classic findings in the chronobiology field. A peak of activity was detected in the SL group shortly after the beginning of the light phase, but not in the CL group. This indicates that the gradual change in the color temperature of the applied illumination was perceived by the animals and it influences in the animal activity behavior. The acrophases of CL animals occurred earlier when compared to SL animals, indicating the ability of the animals to predict the onset of the (dark) activity phase due to the light variation. The animals from DD, CL and SL groups presented the power spectrum for harmonics for rhythm of rest/activity with the first harmonic, the circadian, the strongest during practically all recording days. On the other hand, the animals from LL group presented an evolution of the stronger ultradian harmonics up to the point when the first circadian harmonic started to become the main one, at the third week of evaluation. Conclusions: Our results suggest that the circadian light is a potential option to minimize the effects of light pollution. According to our hypotheses, the attempt to simulate the natural variations of light through the gradual alterations of color temperature, allowed the organism to anticipate cyclical variations of the environment. This was demonstrated by changes in the behavior activity of rodents. For a future use of the proposed lighting system as standard in animal facilities and in clinical studies, pursuing to minimize the effects of excessive exposure to artificial lighting in humans, it is imperative to understand deeply the effects of this system on metabolism, mood behavior and on the rhythms of the brain.