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.

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.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Programa de Pesquisa e Pós-Graduação, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-10-08T19:03:49Z No. of bitstreams: 1 2014_JulianaAndradeBorgesdeSousa.pdf: 8047824 bytes, checksum: 6e0a2f63ec4198277f1ec094512e5c9f (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-10-09T12:54:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_JulianaAndradeBorgesdeSousa.pdf: 8047824 bytes, checksum: 6e0a2f63ec4198277f1ec094512e5c9f (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-09T12:54:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_JulianaAndradeBorgesdeSousa.pdf: 8047824 bytes, checksum: 6e0a2f63ec4198277f1ec094512e5c9f (MD5) / O uso da iluminação natural em ambientes residenciais é importante como estratégia para maior qualidade ambiental e possível economia energética. Este uso depende de vários fatores, dentre os quais a dimensão das aberturas dos ambientes. Esta dissertação tem como objetivo investigar a influência do dimensionamento de aberturas laterais (janelas) no desempenho da luz natural em ambientes residenciais, no contexto do Distrito Federal. O método inclui simulação computacional baseada na Modelagem da Luz Natural Baseada no Clima (CBDM), através da utilização do software Daysim, considerando as exigências do Código de Obras e Edificações do Distrito Federal (COE-DF) e no Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética Edificações Residenciais (RTQ-R). Os ambientes simulados – sala, quarto, cozinha, área de serviço e cozinha com área de serviço- tiveram suas áreas e aberturas laterais dimensionadas de acordo com os valores mínimos presentes no COE-DF. As seguintes obstruções foram consideradas: saliência, prismas, varandas e edifícios vizinhos. Foram considerados dois critérios de desempenho: 1) 100 lux de iluminância em 70% das horas diurnas e em 50% do espaço e 2) 100 lux de iluminância em 70% das horas diurnas e em 70% do espaço. Primeiramente foram realizadas 584 simulações para verificar se o dimensionamento de janelas com 1/8 da área de piso dos ambientes atende ao critério de desempenho 1. Em seguida, foram realizadas 61 simulações para determinar novas dimensões de aberturas. Os resultados permitem concluir que a proporção mínima atualmente exigida pelo COE-DF, equivalente a 1/8 da área de piso dos ambientes, atende aos critérios de desempenho propostos quando os ambientes se encontram em situações de nenhuma ou pouca obstrução (ambientes com “prismas”, “saliência”, “varanda”, “edifícios” ou “prismas + edifícios”). Entretanto, nos casos de combinação entre “saliência + edifícios”, “varandas + edifícios” e “prismas + varandas + edifícios”, em alguns casos se verificou que esta mesma proporção não permite o atendimento ao critério de desempenho 1, sugerindo a necessidade de novas proporções de janelas para esses casos. Quando não consideradas obstruções causadas por edifícios vizinhos a orientação que apresentou o melhor desempenho foi a Oeste, enquanto a Leste apresentou o pior desempenho. Porém, quando se considerou tais obstruções, a orientação Oeste passou a apresentar o pior desempenho enquanto a Leste passou a apresentar o melhor. Foi possível verificar que a obstrução causada por edifício vizinho que mais prejudicou o desempenho da luz natural foi o “edifício 3”. Os resultados também permitem indicar que, sob condições de pouca ou nenhuma obstrução à luz natural os ambientes atendem ao critério de desempenho 2. Portanto, o critério presente no RTQ-R (60 lux em 50% do espaço e 70% tempo para ambientes com proteções solares) poderia ser revisto, tornando-se mais rigoroso para esses casos (100 lux em 70% do espaço e 70% do tempo). Considerando que somente o dimensionamento das janelas não é o determinante para o desempenho da luz natural nos ambientes, também é desejável que o RTQ-R, em revisões futuras, incorpore a consideração ao entorno das edificações, especialmente aos afastamentos dos edifícios vizinhos. Assim, para ambientes que apresentem varandas, prismas ou saliências e com obstrução causada por edifícios vizinhos a menos de 10 metros de distância, indica-se que o dimensionamento de suas aberturas laterais deve ser de ao menos 1/6 da área de piso. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The use of daylight in residential buildings is important as a strategy for greater environmental quality and possible energy savings. This use depends on several factors, one of which is the size of the openings of the rooms. This work aims to investigate the influence of dimensioning of lateral openings (windows) on the performance of daylight in residential spaces in the context of the Distrito Federal in Brazil. The method includes computer simulation based on the Climate Based Daylight Modeling (CBDM), using the software Daysim, considering the requirements of the Buildings Code of the Federal District (COE-DF) and the Technical Quality Regulations for level of Energy Efficiency Residential Buildings (RTQ-R). The simulated rooms - living room, bedroom, kitchen, laundry area and kitchen with laundry area - had their areas and windows sized according to the minimum values present in the COE-DF. The following obstructions were considered: saliences, prisms, balconies and neighboring buildings. Two performance criteria were considered: 1) 100 lux in 70% of daylight hours, in 50% of space and 2) 100 lux at 70% of daylight hours, in 70 % of the space. First, 584 simulations were performed to verify that the window’s design of 1/8 of the floor area of the rooms met the criterion of performance 1. Then, 61 simulations were performed to determine new dimensions of openings. The results indicate that the minimum proportion currently required by COE-DF, equivalent to 1/8 of the floor area, meets the criteria of proposed performance when the room is in situations of little or no obstruction (rooms with "prisms", “saliences", "balcony", "buildings" or "prisms + buildings") . However, in some cases of combination of "saliences + buildings", "balconies + buildings" and "prisms + balconies + buildings", it was found that this ratio does not allow the service performance criterion 1, suggesting the need for new window’s proportions for these cases. When not considered obstructions caused by buildings, the solar orientation that showed the best performance was West, while the East had the worst performance. However, when considering such obstructions, the orientation West began to show the worst performance while the East present the best performance . It was verified that the obstruction caused by building that more impaired the performance of daylight was "Building 3". The results also indicate that under conditions of little or no obstruction to daylight, environments easily meet the performance criterion 2. Therefore, the RTQ –R criterion (60 lux at 50% of the space and 70% of time for rooms with solar shields) could be revised, making it more accurate for these cases (100 lux at 70 % space and 70 % of the time). Considering that only the window’s sizing is not the determining factor for the performance of daylight, it is also desirable that the RTQ-R in future revisions, incorporating consideration of the surrounding buildings, especially the distance of neighboring buildings. Therefore, it is indicated that the dimensioning of lateral openings should be at least 1/6 of floor area in situations where the rooms that have balconies, prisms or saliences and obstruction caused by neighboring buildings less than 10 feet away.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, 2004. / Submitted by Marcos Felipe Gonçalves Maia (felipehowards@gmail.com) on 2010-08-08T15:28:59Z No. of bitstreams: 1 evangelos_dimitrios.pdf: 4540382 bytes, checksum: ac196df01bf488b0fcfbab23e5ab14d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2010-09-27T13:45:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 evangelos_dimitrios.pdf: 4540382 bytes, checksum: ac196df01bf488b0fcfbab23e5ab14d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-09-27T13:45:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 evangelos_dimitrios.pdf: 4540382 bytes, checksum: ac196df01bf488b0fcfbab23e5ab14d5 (MD5) Previous issue date: 2004-12 / Este trabalho estuda a Simulação Computacional da Luz Natural aplicada ao Projeto de Arquitetura, através de avaliação de 4 softwares de simulação - DESKTOP RADIANCE, LIGHTSCAPE, RAYFRONT e RELUX VISION. Estes softwares foram avaliados levando-se em conta, quesitos como Interface com o usuário, Geometria, Output, Parâmetros da Luz Natural, Descrição ótica dos materiais, Processamento, Validação e Suporte ao usuário. A interação com a interface, em especial, é extremamente importante para o arquiteto, pois é a melhor forma de superar as barreiras naturais para a utilização destes processos digitais, no processo de projetação arquitetônica visando alcançar o conforto ambiental e a eficiência energética. A metodologia empregada inclui um grande número de simulações que objetivam testar os softwares nas diversas condições da Luz Natural. Os resultados desta avaliação mostram bom potencial para um maior uso dos softwares de simulação por parte dos arquitetos, através da melhor compreensão das ferramentas e da utilização de material produzido para complementação dos manuais, os tutoriais. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work studies Daylighting Simulation In the Architectural Project, through the evaluation of 4 simulation tools - DESKTOP RADIANCE, L1GHTSCAPE, RA YFRONT and RELUX VISION. The evaluation have been performed taking into account criteria like User Interface, Geometry, Output, Daylight Parameters, Materiais Description, Processing, Validation and User Support. Among these criteria, User Interface is especially important to the architect, as it is the best form to surpass the natural barriers to the use of digital processes in architectural design, aiming to reach environmental comfort and energy efficiency. The used methodology includes a large number of simulations, aiming to test the simulation tools in different conditions of daylight. The results of this evaluation shows a large potential for a better use of simulation tools by architects, through the best understanding of the tools and the use of material produced for complementation of manuais, the tutorials.

Dissertação (mestrado)-Universidade de Brasília, Programa de Pesquisa e Pós-Graduação, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-01-23T15:37:14Z No. of bitstreams: 1 2011_MilenaSampaioCintra.pdf: 7094811 bytes, checksum: e7da6430b3340146672ff9568c06e8a1 (MD5) / Approved for entry into archive by Elzi Bittencourt(elzi@bce.unb.br) on 2012-01-26T14:27:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_MilenaSampaioCintra.pdf: 7094811 bytes, checksum: e7da6430b3340146672ff9568c06e8a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-01-26T14:27:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_MilenaSampaioCintra.pdf: 7094811 bytes, checksum: e7da6430b3340146672ff9568c06e8a1 (MD5) / Esta dissertação tem como objetivo investigar a influência de variáveis arquitetônicas no desempenho da iluminação natural, mais especificamente a profundidade dos ambientes e as proteções solares, através de estudos realizados com simulações computacionais dinâmicas, considerando o contexto territorial brasileiro. Assim, este trabalho visa contribuir para as boas práticas na arquitetura, permitindo o desenvolvimento de projetos que garantam um desempenho mínimo da luz natural em edificações residenciais. Os resultados aqui apresentados geraram indicações relativas à bonificação de iluminação natural presentes no Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais – RTQ-R (BRASIL,2010). Para isso, o método utilizado incluiu 336 simulações com a ferramenta de simulação dinâmica Daysim,desenvolvidas em duas etapas. Na primeira etapa foram feitas 160 simulações, para 11 cidades, nas orientações norte, sul, leste e oeste, foi definido o desempenho mínimo da luz natural em ambientes residenciais e identificada a profundidade limite do ambiente para garantir estas condições de desempenho. Na segunda etapa foram desenvolvidos três modelos com um tipo de proteção solar cada, para verificar a influência das proteções solares na profundidade limite do ambiente. Os resultados encontrados passaram por uma verificação de sua aplicabilidade, onde os valores da profundidade limite foram examinados em 40 ambientes reais de edificações residenciais localizadas em Florianópolis e Brasília. Os resultados apontam que ambientes com área de abertura de 1/6 da área de piso, sem proteção solar e com refletâncias internas no padrão utilizado na arquitetura (teto 84%, paredes 58% e piso 30%), devem ter uma profundidade limite de 2,57 vezes a altura da janela para garantir uma iluminância 60 lux apenas com iluminação natural, em 70% das horas do ano com luz natural, em 70% da área do ambiente. No caso de ambientes com proteção solar, a profundidade limite do ambiente reduz-se em média 17,9%, passando, portanto, para no máximo 2,11 vezes a altura da janela. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This dissertation aims to investigate architectural variables that influence on daylight performance, specifically room depth and solar protection, through studies using dynamic computer simulations, considering the Brazilian territorial context. The work aims to contribute to best practices in architecture, allowing the development of projects to ensure a minimum performance of daylight in residential buildings. The results presented here led to the statements concerning the daylight bonus of The Technical Regulation for Energy Efficiency Labelling of Residential Buildings (RTQ-R) (BRAZIL, 2010). The method included 336 computer dynamics simulations with software DaySim that were developed in two stages. In the first stage 196 simulations were made to 11 cities in North, South, East and West orientations, defined minimum daylight performance in residential rooms and identified room depth limit to ensure the conditions for minimum daylight performance. In the second stage three models were developed with different solar protection types, to check the influence of solar protections in the room depth. The applicability of the results have been verifyedin 40 real room of residential buildings located in Florianópolis and Brasília. The results suggest that rooms with aperture area of 1/6 of the floor area without solar protection and standard internal reflectances used in the architecture (84% ceiling, walls 58%, and floor 30%) should have a depth limit of 2,57 times the height of the window to ensure 60 lux with daylight, in 70% of the year with daylight and 70% of the area's room. For rooms with solar protection the depth limit is reduced on average 17,9%, resulting in a maximum depth limit of 2,11 times the height of the window.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-10-22T09:27:43Z No. of bitstreams: 1 2013_LauraMargaritaCadavidRestrepo.pdf: 48258223 bytes, checksum: 7edf1b980f20b7fd349953db1dfb83bc (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-10-22T09:49:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_LauraMargaritaCadavidRestrepo.pdf: 48258223 bytes, checksum: 7edf1b980f20b7fd349953db1dfb83bc (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-22T09:49:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_LauraMargaritaCadavidRestrepo.pdf: 48258223 bytes, checksum: 7edf1b980f20b7fd349953db1dfb83bc (MD5) / A relação que a luz tem com o espaço justifica a importância da iluminação nos espaços arquitetônicos. Ao longo do tempo o homem precisou manipular diversos materiais, experimentando com novos elementos de construção com múltiplas fusões para lidar com a iluminação natural e artificial nos espaços construídos. Com a invenção do concreto tradicional, a arquitetura encontrou um aliado para a criação ilimitada de formas, outrora impensáveis. No entanto, apesar de oferecer inúmeras vantagens, o concreto apresentou algumas deficiências, principalmente, com relação à iluminação dos espaços. Isto tem representado um grande desafio para arquitetos e engenheiros que nas últimas décadas têm procurado um material que ofereça as propriedades construtivas do concreto, além de possuir características de passagem de luz. Diante do exposto, a presente dissertação tem por objetivo conhecer as principais características da composição do concreto com fibra ótica como material de construção e acabamento de edifícios, enfocando principalmente a resistência e a transmissão de luz em espaços arquitetônicos e sustentáveis. Para tanto, são apresentados os resultados sobre o desempenho dos principais materiais utilizados na fabricação de painéis de concreto com fibra ótica através de uma pesquisa bibliográfica e ensaios de laboratório. Além disso, são expostas as conclusões gerais da dissertação, destacando a importância do concreto com fibra ótica, suas características fundamentais para a fabricação do painel, assim como, as recomendações para a elaboração de futuros trabalhos. Finalmente os testes realizados aos painéis de concreto mostram que as fibras óticas não alteram as propriedades do concreto, mantendo a resistência. Deste modo, o material pode se desempenhar como elemento estrutural e de iluminação, ampliando as possibilidades de projetar edificações com expressão estética, além de compatíveis com o meio ambiente. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The relationship between light and space justify the relevance the lighting in architectural spaces. Over the time, the man needed to handle several materials and experiencing new buildings elements with multiple fusions for deal with the natural and artificial lighting. With the invention of the traditional Concrete the architecture found an ally for create unlimited shapes, previously unthinkable. The Concrete, despite to provide several advantages show some disadvantages, such as the lighting architectural spaces. This represented a big challenge for architects and engineers that last decades have sought a new material that offer structural and constructive properties of the Concrete, as well as allowing passage of light. Based on the above considerations, the aim to this paper is to know the main characteristics of the Concrete composition with Optical Fiber using it like building material and building finishing, focusing the material strength and light transmission in architectural and sustainable spaces. Therefore, the study shows the results about performance of the main materials used to make Concrete with Fiber Optical panels, thought a literature research and laboratory tests. In addition, present global conclusions of the research, emphasizing the importance of Concrete with Optical Fiber, the key characteristics to make panels. Finally, the tests on the concrete panels show that the optical fibers do not affect the mechanical properties of material. Thus, it can be used as structural and illumination element, expanding the possibilities for design buildings with excellent aesthetic and environmental qualities. _______________________________________________________________________________________ RESUMEN / La relación que la luz posee con el espacio justifica la importancia de la iluminación en los espacios arquitectónicos. A través dei tiempo el hombre siempre busco manipular diferentes materiales, experimentando con nuevos elementos de construcción con múltiples fusiones con el fin de manipular la iluminación natural y artificial en los espacios construídos. Con el invento dei concreto tradicional, la arquitectura encontro un complemento para la creación ilimitada de formas, antiguamente impensables. A pesar de ofrecer innumerables ventajas, el concreto presenta algunas deficiencias, principalmente relacionadas a la iluminación de los espacios. Esto ha representado un grande desafio para los arquitectos e ingenieros que en las últimas décadas han buscado un material que ofrezca las propiedades constructivas dei concreto, además de características tales como la transmisión de luz. De acuerdo con lo anterior, esta tesis tiene como objetivo conocer las principales características de la composición dei concreto con fibra óptica como material de construcción y acabado de edificios, enfatizando principalmente en la resistencia y la transmisión de luz en espacios arquitectónicos y sustentables. Para este propósito, son presentados los resultados sobre el desempeíio de los principales materiales utilizados en la fabricación de paneles de concreto con fibra óptica por medio de una investigación bibliográfica y ensayos de laboratorio. Además, son expuestas las conclusiones generales de la tesis, destacando la importancia dei concreto con fibra óptica, sus características principales para la fabricación de paneles, así como, las recomendaciones para la elaboración de futuros trabajos. Finalmente los ensayos realizados a los paneles de concreto muestran que las fibras ópticas 110 modifican las propiedades do concreto, conservando su resistencia. Por esta razón, el material se puede utilizar como un elemento estructural y de iluminación, ampliando las posibilidades de proyectar construcciones con expresión estética, además que sean compatibles con el medio ambiente.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Artes, Programa de Pós-Graduação em Arte, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-01-14T10:09:13Z No. of bitstreams: 1 2013_CecíliaBonaPereira.pdf: 7811432 bytes, checksum: 9c9f52ef923ff7ad65c551ff5c6706a9 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-01-22T21:10:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_CecíliaBonaPereira.pdf: 7811432 bytes, checksum: 9c9f52ef923ff7ad65c551ff5c6706a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-22T21:10:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_CecíliaBonaPereira.pdf: 7811432 bytes, checksum: 9c9f52ef923ff7ad65c551ff5c6706a9 (MD5) / A luz que se configura entre fenômeno e substância tanto intriga por sua indefinição e encanta por seu brilho. Na presente dissertação, há um levantamento das diversas relações que a luz mantém com o comportamento humano assim como alguns aspectos técnicos, que nos auxiliam na compreensão e diálogo com as obras de arte analisadas e desenvolvidas ao longo do estudo. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Undefined between the phenomenon and substance, light intrigue for its vagueness and enchants for its brilliance. The present dissertation is a research on the various relationships that light has with human behavior and also some technical aspects that helps understanding and proposing dialogue with the artworks analyzed and developed throughout the study.

O serviço de iluminação pública no Brasil é prestado pelos municípios e concessionárias de energia elétrica. Do ponto de vista institucional, este serviço é regulamentado por leis, decretos e resoluções, e do ponto de vista técnico, por normas específicas, que foram analisadas neste trabalho. Especial ênfase foi dada à análise dos conflitos de interesse entre os principais prestadores deste serviço e as propostas de mediação, com base na revisão do regulamento específico sobre o fornecimento de energia elétrica para iluminação pública, proposta pela Agência Nacional de Energia Elétrica ANEEL. Apresentamos ainda uma análise sobre a regulamentação geral das tarifas de energia elétrica e, em particular, sobre as tarifas de iluminação pública. No primeiro caso, fizemos uma revisão conceitual da teoria dos custos marginais, para determinação da estrutura tarifária, e apresentamos um exemplo de aplicação da metodologia adaptada no Brasil para o cálculo das tarifas de iluminação pública. No segundo, discutimos os três tipos de tarifas adotados na iluminação pública e as controvérsias na aplicação das mesmas por parte das concessionárias. A cobrança dos serviços aos usuários por meio da taxa de Iluminação Pública, foi analisada com base na teoria econômica e nos princípios tributários aplicados a essa espécie de tributo. Sob a ótica de cada ator, identificamos as oportunidades e barreiras para eficiência energética, em particular na iluminação pública, setor (ou segmento) que no Brasil apresenta um potencial técnico de conservação de energia elétrica estimado em 553 MW. Este potencial equivale a uma redução de 23% na potência total instalada nos sistemas de iluminação pública, com a substituição de aproximadamente 10,8 milhões de lâmpadas. Finalmente, realizamos um estudo de caso na cidade de João Pessoa, capital do Estado da Paraíba. Os resultados deste estudo registraram uma redução de 43% no consumo de energia elétrica no sistema de iluminação pública, pela substituição dos equipamentos existentes por outros mais eficientes. Com base nesses resultados, concluímos que a eficiência energética e a gestão adequada dos sistemas de iluminação pública podem contribuir para reduzir a demanda de energia elétrica, melhorar a qualidade dos serviços e minimizar os impactos sociais e ambientais produzidos pela construção e operação de novas usinas de geração de energia elétrica. Para tal, devem-se adotar estratégias que conciliem os interesses entre os principais atores e eliminem as barreiras existentes. Acreditamos que essa meta seria conseguida pela maior participação dos agentes públicos e privados e principalmente pelo aperfeiçoamento da legislação de incentivo à eficiência energética. / Public lighting in Brazil is a service provided by cities and by utilities. From the institutional point of view this service is regulated through laws, codes, and resolutions, and from the technical point of view, it is regulated through specific rules and guides, which were analyzed in this work. Special emphasis was given to both, the analysis of the conflict of interests among the main provides of this service, and to proposals of mediation, based on the review of the specific regulation about the electrical energy supply for public lighting, proposed by the National Agency for Electrical Energy (ANEEL). We also present an analysis about general regulation of electrical energy tariffs, and, in particular, about public lighting tariffs. Regarding the general regulation, we performed a conceptual review about marginal costs theory, used for the determination of the tariff structure, and presented an example of methodology application, used in Brazil for the calculation of public lighting tariffs. Concerning the public lighting tariffs, we discussed the 3 types of tariffs and controversies about their use by utilities. These services are charged to consumers through the public lighting fees, which were also analyzed based on economic theory and the taxing principles. From the perspective of each actor, we identified opportunities and barriers for the energy efficiency. In public lighting, a technical saving potential amounting to 558MW was estimated for Brazil, by improving efficiency of approximately 10,8 million lamps, out of a total of 13 million lamps currently installed. This potential is equivalent to a 23% reduction in total peak demand required by currently installed public lighting system. Finally, we performed a case study for the city of João Pessoa, the capital of Paraiba State. The results of this study showed a reduction of 43% in the consumption of electrical energy in the public lighting system, through the substitution of the existing equipment by more efficient one. Based on these results, we concluded that the energy efficiency and adequate management of the public lighting systems could contribute to reduce the demand of electrical energy, to improve quality of services and to minimize the social and environmental impacts due to construction and operation of new electric power plants. To achieve this goal, new strategies to conciliate interests among the main actors and to eliminate existent barrier should be adopted. We believe that these strategies could be reached though stronger engagement of public and private agents and, mainly, by enacting adequate legislation and by stimulating energy efficiency.

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.