Frente ao desenfreado desenvolvimento da sociedade nas suas diversas esferas, busca-se novas maneiras de habitar o planeta, de forma a preservá-lo para as futuras gerações. Uma das vertentes nas quais o homem pode intervir e, assim, ajudar a preservar os recursos naturais do planeta, diz respeito à busca por economia energética. Em edificações de uso prolongado e onde são desenvolvidas atividades visuais intensas, o uso da luz natural é de extrema valia, não apenas resultando em economia de energia elétrica, mas também contribuindo para o conforto ambiental e bem estar de seus usuários através dos benefícios proporcionados por esta luz. Portanto, o uso da luz natural sendo complementada pela luz artificial é de profunda importância para o bom desempenho lumínico da edificação. Fruto dos trabalhos desenvolvidos pelo grupo de pesquisa em Edificações e Comunidades Sustentáveis do NORIE/UFRGS, a edificação escolar analisada nesta pesquisa foi projetada a partir de estratégias sustentáveis e bioclimáticas. Esta pesquisa tem como objetivo avaliar o desempenho lumínico de uma sala de aula da edificação supracitada, para, assim, proporcionar considerações acerca das decisões projetuais tomadas. A metodologia utilizada para a obtenção destas informações consistiu na análise das intenções projetuais dos autores da edificação, no levantamento das características físicas e construtivas da escola e em medições lumínicas realizadas ao longo de um dia, em datas próximas aos solstícios e equinócios, no interior e no exterior da edificação. E, para verificar a eficiência de alguns elementos da edificação e propor melhorias de forma a incrementar o seu desempenho lumínico, foram realizadas simulações da sala de aula. A partir dos resultados gerados nesta pesquisa pretende-se não apenas fornecer informações sobre o desempenho lumínico desta edificação, como levantar questões que poderão embasar futuros projetos preocupados em fazer um melhor uso desta fonte natural, gratuita e de qualidade: a luz natural. / New manners on how to inhabit the planet are sought due to the increasing society development, in order to preserve it for the future generation. The seeking for low-energy consumption alternatives is one of the key issues the man can intervene in order to preserve earth´s natural resources. The usage of natural light is extremely valuable in edifications where intensive visual activities are developed; not only resulting in electric energy savings but also contributing for the environmental comfort and users´ well-being through the benefits provided by this light. Hence, the natural light usage complemented by the artificial light has a great importance in the edification´s luminous performance. The scholar edification analyzed by this research was projected with sustainable and bioclimatic strategies, based on information developed by NORIE/UFRGS research group on Sustainable Edifications and Communities. This research’s objective is to evaluate the luminous performance of one of the scholar edification´s classroom in order to provide considerations in relation to the project´s decisions. The selected methodology for these information gathering was based on the edification authors´ project intensions, the physical and constructive school´s characteristics, and the luminous measurements taken along a hole day. These measurements were taken on dates close to solstices and equinoxes, in the edification´s interior and exterior. Classroom model simulations were developed in order to verify some building´s elements efficiency and to propose improvements for its luminous performance. The research´s results intends to provide relevant information about this particular edification´s luminous performance; and also to rise useful knowledge for future projects regarding daylight usage, a free and natural source of energy.

Frente ao desenfreado desenvolvimento da sociedade nas suas diversas esferas, busca-se novas maneiras de habitar o planeta, de forma a preservá-lo para as futuras gerações. Uma das vertentes nas quais o homem pode intervir e, assim, ajudar a preservar os recursos naturais do planeta, diz respeito à busca por economia energética. Em edificações de uso prolongado e onde são desenvolvidas atividades visuais intensas, o uso da luz natural é de extrema valia, não apenas resultando em economia de energia elétrica, mas também contribuindo para o conforto ambiental e bem estar de seus usuários através dos benefícios proporcionados por esta luz. Portanto, o uso da luz natural sendo complementada pela luz artificial é de profunda importância para o bom desempenho lumínico da edificação. Fruto dos trabalhos desenvolvidos pelo grupo de pesquisa em Edificações e Comunidades Sustentáveis do NORIE/UFRGS, a edificação escolar analisada nesta pesquisa foi projetada a partir de estratégias sustentáveis e bioclimáticas. Esta pesquisa tem como objetivo avaliar o desempenho lumínico de uma sala de aula da edificação supracitada, para, assim, proporcionar considerações acerca das decisões projetuais tomadas. A metodologia utilizada para a obtenção destas informações consistiu na análise das intenções projetuais dos autores da edificação, no levantamento das características físicas e construtivas da escola e em medições lumínicas realizadas ao longo de um dia, em datas próximas aos solstícios e equinócios, no interior e no exterior da edificação. E, para verificar a eficiência de alguns elementos da edificação e propor melhorias de forma a incrementar o seu desempenho lumínico, foram realizadas simulações da sala de aula. A partir dos resultados gerados nesta pesquisa pretende-se não apenas fornecer informações sobre o desempenho lumínico desta edificação, como levantar questões que poderão embasar futuros projetos preocupados em fazer um melhor uso desta fonte natural, gratuita e de qualidade: a luz natural. / New manners on how to inhabit the planet are sought due to the increasing society development, in order to preserve it for the future generation. The seeking for low-energy consumption alternatives is one of the key issues the man can intervene in order to preserve earth´s natural resources. The usage of natural light is extremely valuable in edifications where intensive visual activities are developed; not only resulting in electric energy savings but also contributing for the environmental comfort and users´ well-being through the benefits provided by this light. Hence, the natural light usage complemented by the artificial light has a great importance in the edification´s luminous performance. The scholar edification analyzed by this research was projected with sustainable and bioclimatic strategies, based on information developed by NORIE/UFRGS research group on Sustainable Edifications and Communities. This research’s objective is to evaluate the luminous performance of one of the scholar edification´s classroom in order to provide considerations in relation to the project´s decisions. The selected methodology for these information gathering was based on the edification authors´ project intensions, the physical and constructive school´s characteristics, and the luminous measurements taken along a hole day. These measurements were taken on dates close to solstices and equinoxes, in the edification´s interior and exterior. Classroom model simulations were developed in order to verify some building´s elements efficiency and to propose improvements for its luminous performance. The research´s results intends to provide relevant information about this particular edification´s luminous performance; and also to rise useful knowledge for future projects regarding daylight usage, a free and natural source of energy.

Orientador: Paulo Sergio Scarazzato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-07T10:08:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ciampini_Flavia_M.pdf: 46784073 bytes, checksum: e6d43d6ef27616aa1ae3ce6f61745be3 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A importância desta pesquisa reside na avaliação quantitativa de diferentes dispositivos de iluminação natural, disponíveis no mercado internacional, mediante a aquisição das iluminâncias obtidas através de ensaios em protótipos. Este trabalho foi realizado com objetivo de verificar se a aplicação destes sistemas, restritos a sistemas de iluminação lateral, no território nacional trariam de fato alguma vantagem para as edificações, no sentido de otimizar a iluminação natural obtida em ambientes profundos, em território brasileiro. As medições foram realizadas sob condição de céu real na cidade de Campinas, SP. A dissertação é composta por três etapas. A primeira, traz uma revisão dos princípios básicos necessários para o estudo das tecnologias utilizadas. Em seguida são apresentados alguns dispositivos de iluminação natural no cenário internacional, identificando suas características e os princípios físicos que determinam seu funcionamento. Na segunda etapa, mediante utilização de planilhas eletrônicas, determinou-se, para cada painel, a posição e o desenho mais adequados à latitude de Campinas para fachada norte. De acordo com estas especificações foram solicitados, no exterior, os painéis aos fabricantes. Na terceira fase, com um sistema de medição de iluminâncias, criado especialmente para esta tarefa, foram registradas as iluminâncias obtidas no interior de quatro protótipos, construídos na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) utilizando-se os 12 diferentes painéis doados por universidades e empresas estrangeiras. Os painéis de iluminação natural foram acoplados à abertura dos protótipos, localizada na fachada norte. As iluminâncias obtidas com cada painel foram registradas de 8:00 as 18:00, de março a julho. Para que todos os painéis fossem medidos com condições de sol semelhantes foi realizado um rodízio de forma que a cada quatro dias todos os painéis foram acoplados aos protótipos e suas iluminâncias medidas ao longo do dia. Os dados são tratados de forma a obter valores médios mensais das iluminâncias, em função da profundidade do ambiente, onde foram realizadas as medições para dias claros, encobertos e parcialmente encobertos. A partir da comparação dos dados obtidos experimentalmente procurou-se estabelecer quais dos dispositivos estudados, iluminam o ambiente de forma otimizada em relação a um vidro comum de 3mm, criando uma iluminação mais homogênea ou conseguindo iluminâncias maiores no fundo do ambiente. O estudo mostrou que todos os dispositivos poderiam facilmente ser adaptados ao clima luminoso de Campinas, para fachada norte, no entanto cada um destes dispositivos tem as suas limitações e vantagens. Por fim uma solução ótima para alcançar um aproveitamento otimizado da luz natural dentro dos espaços, de acordo com os dispositivos estudados é sugerido na conclusão do trabalho / Abstract: The importance of this research relies on the quantitative evaluation of different daylighting devices, available in the international market, by means of acquiring the iIIuminance through models. This work was accomplished with objective of verifying the application of these systems, restricted to lateral iIIumination in national territory, if they would bring in fact some advantage for buildings, in the sense of optimizing the daylighting obtained in deep rooms, in Brazilian territory. The measurement has been made under real sky condition in the city of Campinas, SP. This thesis is composed of three stages. The first, brings a revision of the basic principies necessary for the study of the technologies used. Soon afterwards these daylighting devices in the international scene are presented, identifying their characteristics and the physical principies that determine its operation. In the second stage, by use of electronic spreadsheets, it was determined for each panel, the position and the most appropriate drawing for the latitude of Campinas for a North façade. In agreement with these specifications the panels were requested abroad from their manufacturers. In the third phase, with an iIIuminance measurement system, especially created for this task, the iIIuminance inside four prototypes were acquired, built in the State University of Campinas (UNICAMP), using the 12 different panels donated by universities and foreign companies. The daylinghting panels were coupled to the opening of the prototypes, located in the north façade. The illuminance obtained with each of these panels was registered from 8:00 to 18:00, from March to July. So that all of the panels were measured with the similar sun conditions so that every four days all of the panels were coupled to the prototypes and their iIIuminance measured during the day. The data are treated to get monthly average values of the illuminances, as a function of the depth of the environment, where the measurements were accomplished for clear, partially cloudy and cloudy days. From the comparison of these data we establish which of the studied devices can achieve a better performance if compared with a standard clear glass panel, and which can obtain a homogeneous iIIumination or greater iIIuminances along the deep of the room. The study showed that all the devices could easily be adapted to the luminous climate of Campinas, for the north façade, however each one of these devices has their limitations and advantages. Finally a new solution is suggested to reach an optimized exploitation of daylight in interior spaces, in agreement with the results obtained in the conclusion of this work / Mestrado / Edificações / Mestre em Engenharia Civil

A humid subtropical climate is characterized by a predominant partly cloudy sky, which increases the intensity of solar radiation, and makes shade an essential requeriment. Thus, the indoor daylighting environment may depend more on reflected light than on direct light. Planning the shape of the surfaces is an important means of making full use of the reflected sunlight. In this regard, shading devices can be designed that just obstruct the view of the sky enough to provide shade, by reflecting the sunlight for the environment, and reducing this loss. The aim of this doctoral research is to study the performance of shading devices in classrooms with regard to their luminous power when capturing reflected sunlight in Maceió, so as to determine the potential use of sunlight in these elements. Three variables of these devices were defined for this: the number of pieces, specularity and reflectance of the surfaces devices. The resulting models from the combination of these variables were analyzed to calculate the reflected sunlight efficiency, rate employed in this research. The software used for the computational simulations of these models was TropLux. Statistical analyses were conducted to determine which variables had the greatest impact on the reflected sunlight efficiency and to relate the rate to the daylighting performance through indicators of availability, distribution and the maintenance of illuminance inside the environment: these included the annual average illuminance and uniformity rate, and spatial daylight autonomy. The results showed that the reflectance of the devices is the variable that has the most positive influence on the reflected sunlight efficiency, and is able to increase the rate by up to 142%. The annual average illuminance and the spatial daylight autonomy were positively related to the efficiency and the defined parameterization also led to an increase of their values. With regard to the distribution of illuminances, the variations of the analyzed parameters resulted in a reduction of the uniformity rate in most of the cases studied. The increase in specularity and specular reflectance in the models facing east reduced the rate by up to 34% and 41%, respectively. Increasing the number of components in the system devices installed in lateral openings, only provides a valid solution for the increase of the illumination when these elements have a high reflectance, especially specular. This represents a more efficient strategy in the case of the north facade. Among the analyzed models, in the systems with the largest number of components, and where the surface finishing process provides specular reflection, there is a greater use of sunlight in the reflected form. The use of light colors, such as white, beige and yellow, also benefit the use of sunlight, especially if they are used in materials with specular reflection. In contrast, the high reflectances resulted in a reduction of the uniformity of illumination in the environment. From the results of the studies carried out into reflected sunlight efficiency, it can be stated that it is possible to increase the use of sunlight through the variation of certain shading devices and, hence, to bring benefits by making daylighting available in the environment. / O clima quente e úmido caracteriza-se pelo predomínio do céu parcialmente nublado, o que torna intensa a radiação solar, impondo a necessidade de sombreamento. Assim, a iluminação natural no interior do ambiente pode depender mais da luz refletida do que da luz natural direta. Planejar a forma das superfícies é um importante recurso para o aproveitamento da luz solar refletida. Neste sentido, dispositivos de sombreamento podem ser projetados para obstruir a visão do céu apenas o necessário para o sombreamento, refletindo a luz solar para o ambiente e minimizando essa perda. O objetivo geral desta pesquisa de doutorado é estudar o desempenho de dispositivos de sombreamento em salas de aula com relação à eficiência luminosa na captação da luz solar refletida, em Maceió, a fim de que seja identificado o potencial de aproveitamento da luz solar desses elementos. Para isso foram definidas três variáveis desses dispositivos: número de peças, especularidade e refletância das superfícies dos brises. Os modelos resultantes da combinação dessas variáveis foram analisados quanto à eficiência da luz solar refletida, índice proposto nesta pesquisa. O programa utilizado para as simulações computacionais desses modelos foi o TropLux. Análises estatísticas foram desenvolvidas a fim de identificar as variáveis de maior impacto para a eficiência da luz solar refletida e relacionar o índice ao desempenho da iluminação, através de indicadores de disponibilidade, distribuição e manutenção da iluminância no ambiente: iluminância média anual, uniformidade média anual e autonomia de luz natural espacial. Os resultados mostraram que a refletância dos dispositivos é a variável que mais influencia positivamente a eficiência da luz solar refletida, chegando a incrementar em até 142% o índice. A iluminância média anual e a autonomia de luz natural espacial foram relacionados positivamente à eficiência e a parametrização definida também contribuiu para a ampliação dos seus valores. Quanto à distribuição de iluminâncias, a variação dos parâmetros analisados resultou em redução do índice de uniformidade, na maioria dos casos estudados. O aumento da especularidade e da refletância especular em modelos voltados para Leste reduziram o índice em 34% e 41%, respectivamente. Aumentar o número de peças em sistemas de dispositivos inseridos em aberturas laterais apenas corresponde a uma solução válida para o incremento da iluminação quando tais elementos possuem alta refletância, sobretudo especular. Tal medida representa uma estratégia mais eficiente no caso da fachada Norte. Entre os modelos analisados, os sistemas com maior número de peças, cujo acabamento das superfícies proporciona reflexão especular, são capazes de promover maior aproveitamento da luz solar na forma refletida. O uso de cores claras, como branco, creme e amarelo, também favorece o aproveitamento da luz solar, sobretudo se forem empregadas em materiais com reflexão especular. Por outro lado, altas refletâncias resultaram em redução da uniformidade da iluminação no ambiente. A partir dos resultados dos estudos de eficiência da luz solar refletida desenvolvidos, pode-se afirmar que é possível ampliar o aproveitamento da luz solar através da variação de determinadas características de dispositivos de sombreamento e, consequentemente, trazer benefícios para a disponibilidade de iluminação no ambiente.

Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2017-10-17T20:07:59Z No. of bitstreams: 2 Camila Leone.pdf: 17544507 bytes, checksum: 4f94e7528a85bb469c3b9c8aa26ed197 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2017-10-24T14:15:39Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Camila Leone.pdf: 17544507 bytes, checksum: 4f94e7528a85bb469c3b9c8aa26ed197 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-24T14:15:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Camila Leone.pdf: 17544507 bytes, checksum: 4f94e7528a85bb469c3b9c8aa26ed197 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-08-11 / The environmental comfort is one of the important features in construction and the research concerning to architectural projects is calling attention and importance due to environment concerns, which the project strategies are direct related to optimal ambience, not only regarding to a comfort place for those who will use it , but also reducing the costs, resulting in energy efficiency. Confort in edification means in this piece of work, project suitable conditions taking into consideration the local climate and resulting in the human welfare. Being related to several factors is characterized by approaching cross-disciplinary aspects. This project aims to analyze different combinations of percent building opening with unconventional shapes as twisted geometries to understand the performance of natural light in the room's interior and the solar incidence in the facade. The objective of solar protection analyzes is to identify spaces with better performance since conception stage.The evolution of this project will occur through building parametric modeling and solar protection, geometric digital printing and evaluation by computer simulations. The study is focused on São Paulo's location and climate conditions, using the software Rhinoceros and its plug-ins Grasshopper, Ladybug e Honeybee to simulate the solar radiation and the natural light in the building. The use of parametric modeling contributes to the shape process, parameter variations, resulting into the creation of not only one element, but also series of solutions to the study investigation. And the simulations assist in the decision-making processes, facilitating to giving alternatives to the project. Through these procedures and result analyze simulations, the less twisted the edification, better is the natural light results in the room's interior. The results related to the solar radiation incidence in the facade, show us that the higher twisted, the higher exposure to solar radiation in specific points of the facade and it is higher the auto shading in another places. As to the opening scaling, it was observed better results in windows with bigger height compared to their width. The building evaluation related to the items mentioned above give us higher assertiveness with regard to the layout disposition in the room's interior, as well as, solutions of facade using photovoltaic plates working to a better position of the parts, resulting in comfort gains to the users and energetic efficiency in the edification. / O conforto ambiental é uma característica importante na edificação e o estudo a respeito do desempenho de projetos em arquitetura vem ganhando atenção e importância devido às preocupações com questões ambientais, na qual as estratégias de projeto têm relação direta com a otimização do ambiente, tanto em promover um local confortável àqueles que o utilizarão, assim como redução de custos, resultando em eficiência energética. Entende-se por conforto em edificações, neste trabalho, as condições adequadas de projeto que levam em consideração o clima local e resultem no bem-estar do ser humano. Por estar relacionado a diversos fatores, caracteriza-se por abordar aspectos interdisciplinares. O trabalho visa analisar diferentes combinações entre percentual de aberturas em edifícios com formas não convencionais como as geometrias torcidas a fim de compreender o comportamento da iluminação natural no interior do ambiente e incidência da radiação solar na fachada. São efetuadas análises de soluções com proteções solares distintas com o objetivo de identificar ambientes com melhores performances desde a fase de concepção. O desenvolvimento do trabalho se dá através da modelagem paramétrica do edifício e proteções solares, impressão digital das geometrias e avaliação por meio de simulações computacionais. O estudo é direcionado para a localização e condições climáticas da cidade de São Paulo com utilização do software Rhinoceros e seus plug-ins Grasshopper, Ladybug e Honeybee para simulação da radiação solar e iluminação natural no edifício respectivamente. A utilização de modelagem paramétrica colabora no processo da busca pela forma, da variação dos parâmetros, resultando na criação de não apenas um elemento, mas uma série de soluções para a investigação em estudo. E as simulações auxiliam nas tomadas de decisões, possibilitando verificar alternativas para projeto. Através dos procedimentos e análise dos resultados das simulações, quanto menor a torção da edificação, melhores são os resultados de iluminação natural no interior do ambiente. Já os resultados com relação à radiação solar incidente na fachada, demonstraram que quanto maior a torção maior a exposição à radiação solar em determinados pontos da fachada e maior o auto sombreamento em outros. Quanto ao dimensionamento das aberturas, observou-se melhores resultados nas janelas que apresentavam maior altura, se comparado à largura das mesmas. A avaliação do edifício com relação aos itens mencionados possibilita maior assertividade em relação à disposição do layout no interior do ambiente, assim como, soluções de fachada com utilização de placas fotovoltaicas colaborando para o melhor posicionamento das peças, resultando em ganhos de conforto ao usuário e eficiência energética na edificação.

Orientador: Paulo Sérgio Scarazzato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T00:36:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_MairaVieira_M.pdf: 6936584 bytes, checksum: aa4b3e39381353699850fa0a121da1f1 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Embora a iluminação natural seja um recurso renovável, limpo e gratuito, coadjuvante da eficiência energética do ambiente construído e promotora do bem-estar e saúde de seus usuários, no Brasil ainda é grande o número de projetos que não a utiliza de modo eficiente, ao que parece, por desconhecimento de seus princípios, recursos e formas de avaliação. Por outro lado, no segmento industrial tem-se observado um cuidado crescente com relação à melhoria das condições do ambiente de trabalho, visando maior produtividade, com respeito ao meio ambiente, mas ainda com pouca atenção ao projeto. O objetivo desta pesquisa é analisar qualitativamente o desempenho dos sistemas de iluminação natural empregados em edifícios industriais na Região Metropolitana de Campinas/SP. A distribuição de luminâncias nos setores de produção de edifícios industriais previamente selecionados foi levantada in loco através de fotografias, com a utilização da técnica de geração de Imagens de Grande Alcance Dinâmico - High Dynamic Range (HDR) convertidas em cores falsas. Na seqüência realizaram-se simulações computacionais para um dia específico sob condição de céu claro com o software DIALux (validado), para fins de comparação com as imagens HDR, uma vez que na situação real não foi possível fazer fotografias somente sob condições de iluminação natural. As condições de céu nas simulações foram as mesmas encontradas quando das visitas às indústrias. Modelo físico para uma das indústrias também foi feito e fotografado com a técnica de imagens HDR a fim de melhor compreensão acerca da distribuição da luz e também com o objetivo de testar a validade do procedimento, não presente na literatura temática sobre iluminação natural. A pesquisa concluiu que os principais problemas relacionados à iluminação natural em setores de produção das indústrias analisadas devem-se aos seguintes fatores: ausência de manutenção dos sistemas para captação da luz natural e falta de integração com o sistema de iluminação artificial, que sinaliza claramente que tais edifícios são concebidos como simples galpões para abrigo das atividades industriais, e não como obra de arquitetura / Abstract: Although daylighting is a renewable resource, clean and costless, support to energy efficiency of a built environment and promoter of wellness state and health, it is not yet used in an efficient way in industrial building design, probably because architects and its clients ignore its principles, resources and possibilities. On the other hand, one notes an increasing interest related to the environment conditions improvement, focused on greater productivity shared with respect to the environment, but yet with few attention to the project. The main goal of this research is to qualitatively analyze in qualitative terms the performance daylighting systems used in industrial buildings at Metropolitan area of Campinas, São Paulo, Brazil, in order to diagnosticate them and, eventually to suggest possible design strategies for future buildings of such typology, that could encourage a maximum daylight's quality usage. It includes the industrialization phenomena in Brazil and in the city of Campinas, as well as other daylighting principles applied to industrial buildings. The luminance's distribution in the production area of industrial buildings previously selected was taken by photographs taken in loco, with image's creation of High Dynamic Range (HDR) converted in false colors. After that, computer based sequences were simulated in a specific daylighting condition under clear-sky using DIALux software (validated), in comparison with HDR images, since in a real situation it was not possible to take pictures only under pure daylighting. The sky conditions in the simulations were the same ones that were found when visiting industries. A scale model for one of the industries was made and photographed using HDR images technique in order to have a better understanding about light distribution and also to test the procedure validation, that was not in the thematic literature about daylighting. This research concluded that the main problems related with daylighting in manufacturing areas of the industries analyzed are due to the following factors: lack of maintenance of daylighting capture systems and lack of integration with the artificial lighting system, which clearly states that those buildings are created for simple warehouses to place industrial activities, and not as an architectural building / Mestrado / Arquitetura e Construção / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Alberto Luiz Francato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. / Made available in DSpace on 2018-08-20T02:27:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mangiapelo_LeonardoBrunoSantos_M.pdf: 36586082 bytes, checksum: 8113b13216e191e2b209d281e23af5bc (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: No Brasil, as edificações são responsáveis por 45% do consumo de toda energia elétrica produzida no país, sendo 14,6% representado pelo setor comercial. Neste setor, os sistemas de iluminação artificial representam em média 22% do consumo de energia, apresentando grandes possibilidades para ações de eficiência energética. Estudos mostram que é possível reduzir 61% do custo com energia elétrica com ações de eficiência energética em sistemas de iluminação. Levantamentos realizados pelo Procel indicam que nos hipermercados 66,7% possuem potência instalada em iluminação acima de 100 kW, oferecendo grandes oportunidades para ações de eficiência energética no setor de iluminação. A integração da iluminação artificial com a natural possibilita grandes reduções nos custos com energia elétrica, além de proporcionar ambientes mais agradáveis e saudáveis para seus usuários. Ainda, estudos ressaltam que nos projetos luminotécnicos em geral, a eficiência energética do conjunto de equipamentos luminária-lâmpada-reator não costuma ser considerada, sendo comum a adoção de lâmpadas eficientes com luminárias ou reatores pouco eficientes. Neste trabalho, foram analisados dois hipermercados localizados na cidade de Campo Grande - MS. O hipermercado B possui um sistema de aberturas zenitais que possibilita o aproveitamento da iluminação natural e um conjunto de luminárias com refletores brancos e lâmpadas fluorescentes tubulares T8, enquanto o hipermercado A possui um sistema de fechamento com forro e um conjunto de luminárias com refletores metálicos e lâmpadas fluorescentes tubulares T5. Para realizar uma avaliação visando à eficiência energética de ambos os sistemas de iluminação destes hipermercados foram realizados levantamentos em campo, medições do consumo de energia elétrica nos circuitos de iluminação e também medições da distribuição dos níveis internos de iluminâncias. O estudo conclui que o aproveitamento da iluminação natural, associada ao correto dimensionamento do conjunto lâmpada luminária- reator e uso de sistemas automatizados oferecem grandes potenciais para a eficiência energética / Abstract: Buildings in Brazil are responsible for 45% of the whole electrical energy consumption, where 14,6% are performed in commercial buildings. In this sector, artificial lighting represent about 22% share of their energy consumption. Studies show that it is possible to reduce over 50% of the energy cost by implementing energy efficiency actions in lighting systems. According to PROCEL, the installed power with lighting in hypermarkets is greater than 100 kW in over 60% of the cases, thus representing an important type of building in the commercial sector. Additionally, studies show that the group efficiency of the lamp-ballast-luminary if often forgotten, yielding in inefficient lighting projects. The use of natural lighting integrated to the artificial lighting can offer not only potential to reduce energy consumption but also a more pleasant and healthy environment. This work describes a field study that was conducted in two different hypermarkets in the city of Campo Grande - MS in Brazil, with different artificial and natural lighting systems. The lighting system in hypermarket A consists of fluorescent T5 lamps in luminaries with reflexive components and no natural lighting openings while in hypermarket B, it consists of fluorescent T8 lamps in luminaries with no reflexive components and 12 openings for natural lighting. To evaluate and compare the energy efficiency of both lighting systems field research, energy consumption and lighting distribution measurements were carried out. The authors concluded that the use of natural lighting, associated with an efficient combination of lamp-luminary-ballast and automation systems offer great potential for energy efficiency / Mestrado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Mestre em Engenharia Civil

Projetar sistemas de janela considerando a adequação climática envolve lidar com os efeitos do meio externo, que são dinâmicos, e com estratégias que podem ser conflitantes, tais como o controle do ganho de calor solar e aproveitamento da iluminação natural, ambos elementos provenientes da radiação do Sol. Parte-se do princípio de que isso é feito considerando o impacto de diferentes variáveis de projeto em diferentes indicadores de desempenho simultaneamente, para suporte a decisão. O estudo do efeito dessas variáveis de projeto da janela quando combinadas ainda não é consolidado, especialmente no caso de localidades de baixa latitude. O objetivo geral desta pesquisa de doutorado é avaliar sistemas de janela estáticos e dinâmicos para suporte a decisões de projeto arquitetônico, quanto a diferentes critérios de desempenho relacionados à iluminação natural e uso de energia, de forma integrada. São estudados sistemas de janela compostos por uma abertura envidraçada e proteções solares de aletas horizontais externas, fixas e móveis. O recorte engloba edificações com uso de escritório no contexto do clima quente e úmido da cidade de Maceió-AL. Para isso, simulações computacionais integradas utilizando os softwares Daysim e EnergyPlus foram realizadas, considerando o acionamento das lâmpadas apenas quando a luz natural não fosse suficiente para atender ao uso do ambiente. As variáveis de projeto analisadas foram: percentual de área de abertura, tipo de vidro, ângulo de sombreamento, quantidade de aletas, tipo de acionamento do sistema de proteção solar e orientação da abertura. As soluções arquitetônicas resultantes das combinações de todas as variáveis entre si foram avaliadas com relação à disponibilidade e distribuição da luz natural e demanda de energia elétrica para condicionamento do ar e iluminação artificial no ambiente interno, e classificadas segundo dois indicadores principais. Foram identificadas as variáveis de projeto dentre as analisadas com maior potencial de impacto no desempenho obtido em diferentes situações. Os resultados mostraram que é possível uma alternativa se encontrar em uma faixa de 10% melhores cenários nos dois indicadores ao mesmo tempo. Observou-se ainda que, apesar de a demanda de energia para condicionamento do ar ser frequentemente maior do que a demanda para iluminação, o desempenho da abertura quanto à iluminação pode ter um peso decisivo na escolha de projeto, pois este indicador de desempenho é mais sensível às variáveis da janela estudadas do que o primeiro. Por fim, observou-se que os protetores solares dinâmicos não são garantia de melhoria de desempenho em relação a sistemas estáticos. / Designing window systems in a climate responsive way involves dealing with the effects of the external environment, which are dynamic, and strategies that may conflict, such as daylight and control of solar heat gains, both elements related to the sun. This research assumes that this is done considering the impact of different design variables in different performance indicators simultaneously, for decision support. The study of the effect of window design variables when combined is not yet consolidated, especially in case of low latitude locations. The general objective of this doctoral research is to evaluate static and dynamic window systems to support architectural design decisions regarding different performance criteria related to daylight and energy use, in an integrated manner. The studied window system consists of a glazed opening and external horizontal slat-type shading devices, fixed and mobile, in offices in the hot and humid climate of the city of Maceió-AL. For this, computer integrated simulations using Daysim and EnergyPlus software were carried out, considering the activation of the lighting system only when daylight is not sufficient to meet the usage requirements. The design variables analyzed were window-to-wall ratio, glazing type, cut-off angle, number of slats, type of shading control and orientation. Architectural solutions resulting from combinations of all variables were evaluated regarding the availability and distribution of daylight and electricity demand for air conditioning and artificial lighting in the indoor environment. The solutions were then rated and ranked according to two main indicators. The design variables among the analyzed with potential of high impact in the obtained performance in different situations were identified. The results showed that it is possible an alternative be in a range of 10% best scenarios in the two criteria at the same time. It was also observed that, although the energy demand for conditioning air often be greater than the lighting energy demand, the performance of the window on daylight can have a decisive weight on the design choice, because this performance indicator is more sensitive to the window variables than the first. Finally, it was observed that the dynamic shading systems are not performance-enhancing guarantee compared to static systems.

A pesquisa debruça-se sobre a arquitetura religiosa moderna produzida no Brasil, sua trajetória e seu processo de renovação ao longo do século XX, tendo a luz natural como o protagonista deste espaço e o uso das técnicas de proporcionamento na composição plástica das igrejas como eficazes em mobilizar a percepção humana. O objeto de estudo da presente pesquisa configura-se através da arquitetura religiosa produzida por personagens do Movimento Moderno no Brasil: Oscar Niemeyer, Edgar Guimarães do Valle, Dominikus Böhm, Gottfried Böhm, Adolf Franz Heep, Edgar Oliveira Fonseca, Joaquim Guedes, Hans Broos, Antônio Carlos Farias Pedrosa, Jerônimo Bonilha Esteves, Israel Sancovski e Carlos Alberto Naves. Numa delimitação histórica, restringe-se ao período entre 1940 e 1970, fase de implementação, assimilação e consolidação dos princípios modernos no Brasil. Através do estudo e análise das capelas e igrejas escolhidas, a pesquisa desvenda as formas pelas quais o arquiteto entendeu o conceito luminoso, o problema de medidas e de proporções e como isso se refletiu nas expressões e linguagens que envolvem a arquitetura. Para isso, o trabalho analisa treze obras. Os programas representativos dessa arquitetura a serem estudados serão capelas e igrejas católicas. / The research focuses on modern religious architecture produced in Brazil, its history and its process of renewal throughout the twentieth century and the natural light as the protagonist of this space and the use of proportioning techniques in plastic composition of the churches as effective to mobilize human perception. The study object of this research is configured through religious architecture produced by Modern Movement in Brazil characters: Oscar Niemeyer, Edgar Guimarães Valle, Dominikus Böhm, Gottfried Böhm, Adolf Franz Heep, Edgar Oliveira Fonseca, Joaquim Guedes, Hans Broos, Antonio Carlos Farias Pedrosa, Jeronimo Bonilha Esteves, Israel Sancovski and Carlos Alberto Naves. In a historical definition, is limited to the period between 1940 and 1970, the implementation phase, assimilation and consolidation of modern principles in Brazil. Through the study and analysis of the chosen chapels and churches, the research reveals the ways in which the architect got the bright idea, the problem of measurements and proportions and how it was reflected in the expressions and languages that involve architecture. For this, the paper analyzes thirteen works. Representative programs of this architecture to be studied will be chapels and Catholic churches.

Este trabalho tem como objetivo analisar estratégias de iluminação natural utilizadas nos estágios iniciais do projeto de arquitetura capazes de aumentar a qualidade da iluminação e a conservação de energia nos edifícios escolares. Essas estratégias têm sido aplicadas com sucesso em edifícios escolares em vários países, melhorando o desempenho e o bem-estar dos estudantes e conservando energia. Entre essas estratégias, o autor selecionou um dispositivo zenital para iluminação natural com seleção angular e difusores opacos, realizou um ensaio experimental em um modelo físico reduzido de uma sala de aula padrão, sob condições de céu real e analisou comparativamente os resultados. O estudo mostrou que a adoção de uma metodologia para utilizar estratégias como a analisada neste trabalho pode conseguir um adequado controle da radiação solar para evitar a incidência direta da luz do Sol, evitar o ofuscamento e o aquecimento excessivo de ambientes de salas de aula em climas quentes e, ao mesmo tempo, aproveitar a iluminação natural, tanto difusa quanto direta refletida, para obter maior conforto visual e economizar energia. / This work aims to analyse daylighting strategies applied in early stages of architectural design as to improve lighting quality and energy savings in school buildings. Similar strategies have already been successfully applied in many countries around the world, enhancing student?s performance and well being while helping to save energy. Among the strategies studied, the author describes an experiment under real sky conditions using a physical scale model of a standard classroom equipped with a roof monitor combined with an overhang and interior vertical diffusing baffles as a way to check its influence in interior lighting conditions. The experiment has shown that the use of daylighting strategies can promote an adequate control of solar radiation, avoiding direct sunlight penetration inside the classrooms, limiting glare problems and excessive heat of hot climates. At the same time, such strategies optimise both direct and defuse use of daylight to improve visual comfort and energy savings.