Atualmente, os edifícios selados hermeticamente e com as chamadas \"peles de vidro\" estão presentes em diversos países, e possuem, como consequência, um elevado consumo de energia elétrica para conseguir manter o conforto ambiental dos usuários. Contudo, é possível se beneficiar de uma maior eficiência energética nesses espaços através da combinação de soluções ativas e passivas. Esse estudo tem como objetivo principal avaliar a influência de parâmetros de projetos, tais como o formato da sala, tamanho e orientação das aberturas na fachada, no consumo de energia e no conforto visual em saletas comerciais com ventilação híbrida e integração da iluminação natural com a artificial na cidade de São Paulo. As saletas comerciais analisadas possuem uma área média, diferentes formatos e diferentes aberturas em uma só fachada, representando a solução arquitetônica mais comum encontrada nesse tipo de edifício. Através de análise energética realizada por meio do programa EnergyPlus e da análise lumínica com o programa DIVA-for-Rhino, verificou-se que o formato da sala é essencial para a decisão de um percentual de área de abertura na fachada (PAF) que consuma menos energia. Os resultados mostraram que o uso da ventilação híbrida sempre representou uma economia, atingindo uma redução de até 51% do consumo do ar condicionado para resfriamento e até 26% do consumo de energia total, com os PAF´s de 40, 70 e 100%. Seria interessante considerar elementos de proteção solar que não diminuam a eficácia da ventilação e iluminação naturais nesses ambientes, para se aliar o baixo consumo de energia com menores riscos de ofuscamento. Desta forma, o trabalho auxilia a incorporação destas estrategias para uma maior economia de energia no desenvolvimento do projeto arquitetônico desta tipologia de edifício comercial. / Nowadays, sealed airtight office buildings and so-called \"glass curtain wall\" are present in many countries, and have as a result a high consumption of electric energy to be able to maintain the environmental comfort of the users. However, the combination of passive and active strategies could improve the energy efficiency in these spaces. This study aims to evaluate the design parameters influence, such as rooms shape, the openings size and orientation, in the energy consumption and in the visual comfort in cellular offices with hybrid ventilation system and the integration of daylight and artificial lighting in São Paulo. The analyzed cellular offices have an average area, different shapes and different openings in one facade, representing the more common architectural characteristics found in this type of building in that context. Energy analyses in EnergyPlus and daylight studies using DIVA-for-Rhino were conducted. It was found that the rooms shape is essential for the determination of the window-to-wall-ratio (WWR) for reducing energy consumption. The results showed that the hybrid ventilation use always represented an economy, reaching reduction values up to 51% in the consumption of air conditioning for cooling and up to 26% in cellular offices total consumption, with a WWR of 40, 70 and 100%. It would be interesting to consider sun shading elements that do not reduce the effectiveness of natural ventilation and daylighting in these environments to combine low power consumption with a lower risk of glare. In this way, the work helps the incorporation of these strategies for save energy in the development of the architectural design of this type of commercial building.

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.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:21:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Erika Ciconelli de Figueiredo.pdf: 19944207 bytes, checksum: a41457dbf4fa5d2e118844c77234cf6e (MD5) Previous issue date: 2011-08-09 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo / This work has as goal to study the resultant daylight from International Style buildings openings in São Paulo, in Avenida Paulista and Berrini axis, analyzing illuminance distribution. The approach was done from the solar geometry and glass types point of view. The use of daylight and natural ventilation in buildings has always been part of architects challenges, nevertheless with the beginning of energetic crises during the 1970s, these issues became more important. However the concern with energy saving and use of natural resources are not usually demonstrated in the finished building. As São Paulo has a subtropical climate, the biggest concern is to avoid buildings inner heat, and the typical solution is the use of solar control glasses to reduce costs with air conditioning. Nevertheless even high performance glasses block a substantial part of daylight, beyond the heat. The compensation for low interior luminousness is done by artificial means, increasing unnecessarily buildings use and maintenance costs. Buildings from São Paulo, Brazil, Berlin and Frankfurt, Germany, were studied with local measurement and with floor modeling in Relux Professional 2010. Daylight distribution characteristics of each building were identified with the purpose of delineating potential projects improvements, focusing São Paulo daylight availability throughout the year The analysis results showed that international style façades have limitations to increase the use of daylight since the whole shell has a single treatment. Both in German and Brazilian buildings the daylight distribution followed a trendline, indicating the need of using other means to obtain illuminance levels with fewer variations between room endings / Este trabalho tem por finalidade estudar a luz natural resultante dos vãos dos edifícios de Estilo Internacional da cidade de São Paulo, nos eixos da Avenida Paulista e Avenida Engenheiro Luís Carlos Berrini, analisando a distribuição da iluminância. A abordagem foi feita do ponto de vista da geometria da insolação e dos tipos de vidros. O uso da iluminação e ventilação natural em edifícios sempre fez parte dos desafios enfrentados por arquitetos; no entanto, com o início da crise energética, na década de 70, essas questões ganharam maior importância. Contudo, a preocupação com a economia de energia e o uso de recursos naturais nem sempre se traduzem na obra finalizada. Como São Paulo é uma cidade de clima subtropical, a preocupação maior acaba sendo evitar o aquecimento interno dos edifícios, e a solução mais comum é o uso de vidros de controle solar para redução de gastos com ar-condicionado. Mesmo em vidros de alto desempenho, há o bloqueio de parte considerável da luz natural, além do calor. A compensação para a baixa luminosidade no interior do edifício se faz por meio da iluminação artificial, o que eleva desnecessariamente o custo do uso e da manutenção do edifício. Foram estudados edifícios de escritórios das cidades de São Paulo, no Brasil, Berlim e Frankfurt am Main, na Alemanha, com medições in loco e por meio da modelagem de pavimentos no programa Relux Professional 2010. As caracterísitcas da distribuição da luz natural de cada edifício foram identificadas com o objetivo de delinear possíveis melhorias projetuais, tendo em vista a disponibilidade de luz natural em São Paulo o ano todo. Os resultados das análises mostraram que as fachadas de modelo internacional apresentam limitações para aumentar o uso da luz natural por terem uma única solução plástica em toda a sua extensão. Tanto nos edifícios brasileiros como nos alemães, a distribuição luminosa acompanhou a mesma linha de tendência, indicando a necessidade de utilizar outros meios para obter níveis de iluminâncias internas com variações menores entre os extremos dos ambientes

The use of daylight brings many advantages, as a better quality lighting, psychophysiological benefits and the outside view. In addition, it minimizes the use of artificial lighting and it contributes to the recent interest in energy efficiency. But, despite the daylight s availability existing in Brazil, especially in its Northeast, and despite the great number of daylighting simulation tools, the concern with its optimization hardly takes part on the inicial design of buidings. This thesis is embedded within this context and it aims to analyze and compare the lighting performance between classrooms, trying to support daylighting in these environments. With the TropLux, the simulation of a standard classroom in the city of Aracaju, state of Sergipe, designated Geometry 1, the simulation of some changes in its characteristics, designated Geometries 2 and 3, and the simulation of new geometries with daylighting systems, designated Geometries 4 and 5, were proceeded. In both cases, the CIE Sky types 1 (overcast), 10 (partly cloudy) and 14 (clear) were considered. To analyze the lighting performance of these geometries, it was created isocurves graphics with percentages of illuminances inside the interval 300 lx < E < 2000 lx. From these isocurves graphics, different behaviours of the geometries under the Sky types analyzed were observed. To compare its performances, the average of illuminance s average, the average of the illuminance s percentages inside the interval above and the maximum and minimum values of the illuminance s average were calculated. These values evidence that isolated interventions in the standard classroom (Geometry 1), like increasing the ceiling reflectance (Geometry 2) or adopting a dropped ceiling plan (Geometry 3), does not contribute with the lighting performance s improvement in the illuminance`s interval considered. Nevertheless, they evidence na evolution in the lighting performance of Geometry 5 in relation to the standard classroom (Geometry 1). / O uso da luz natural traz diversas vantagens, dentre as quais destacam-se uma melhor qualidade da iluminação, benefícios psicofisiológicos e o contato com o meio exterior. Além disso, reduz o uso dos sistemas de iluminação artificial, contribuindo com o recente interesse pela eficiência energética. Mas, apesar da disponibilidade de luz natural existente no Brasil, especialmente na sua região Nordeste, e da existência de ferramentas de simulação computacional da luz natural, a preocupação com a sua otimização dificilmente faz parte da fase inicial de projeto das edificações. É dentro desse contexto que o presente trabalho está inserido, com o objetivo de analisar e comparar o desempenho luminoso entre salas de aula, tentando favorecer o uso da luz natural nesses ambientes. Utilizando-se o TropLux, procedeu-se à simulação de uma sala de aula padrão da cidade de Aracaju, no estado de Sergipe, designada Geometria 1, e de duas salas com alterações de algumas de suas características, designadas Geometrias 2 e 3, além de duas novas geometrias contendo elementos de controle e redirecionamento da luz natural, designadas Geometrias 4 e 5. Em ambos os casos foram considerados os céus CIE 1 (encoberto), 10 (parcialmente encoberto) e 14 (claro). Para a análise do desempenho luminoso das geometrias foram gerados gráficos de isocurvas contendo os percentuais de iluminâncias dentro do intervalo 300 lx < E < 2000 lx. A partir deles, observou-se os diferentes comportamentos das geometrias sob os tipos de céu analisados. Para a comparação entre os seus desempenhos, foram calculadas a média das iluminâncias médias, a média dos percentuais de iluminâncias dentro do intervalo proposto e os valores máximo e mínimo das iluminâncias médias. Tais valores demonstram que intervenções isoladas na sala de aula em estudo (Geometria 1), como o aumento da refletância do teto (Geometria 2) ou a inclusão de um teto rebaixado plano (Geometria 3), não trazem melhorias em relação ao seu desempenho luminoso dentro do intervalo de iluminâncias considerado. Apesar disso, sugerem uma evolução no desempenho luminoso da Geometria 5 em relação à sala de aula em estudo (Geometria 1).

Over the years new technologies and materials adopted in the buildings structure and composition have contributed to the development of modern concept buildings and the access, not always desirable, of light and heat. In Brazil, the great availability of daylight allows the creation of projects which use this environmental factor. On the other hand, excessive solar radiation, when uncontrolled, might damage the users’ thermal and visual comfort, through excessive heat gains, contrasts and glare. The solar shading elements begin to be apprehended as a possible solution to control the direct solar incidence on buildings. In Health Assistance Establishments, where lighting is a key element to avoid the confinement inside the rooms and to help on the patient’s cure process (users), the brise-soleil might represent an aggregator element in the search for more humanized internal spaces. In this context, this work aims to evaluate the luminous performance of mobile vertical sunshades on the daylight of a hospital collective stay room (adult infirmary) in Maceió (AL). To achieve the goal it was used as a tool the computer simulation software TropLux 6, three distinct angulations of the slats were proposed, with three different colors of finishes, in four orientations (North, South, East and West) and with different sky conditions (clear, overcast and partly cloudy). The simulation was accomplished considering all the days and months of the year, from 8a.m. to 4p.m. The provided results allowed checking the conditions of daylight as to the influence on the position of the blades, distribution and useful daylight illuminance inside a room, performing a quantitative and qualitative evaluation of the sunshade’s efficiency on the case study. Therefore, it is intended to broaden the studies, as to the inclusion of mobile vertical solar control elements in Health Assistance Establishments (hospitals). / Com o passar dos anos as novas tecnologias e materiais empregados nas estruturas e composição das edificações contribuíram para a criação de edifícios conceitualmente modernos e a passagem, nem sempre desejável, de luz e calor. No Brasil, a grande disponibilidade de luz natural possibilita a concepção de projetos com maior aproveitamento desse condicionante ambiental. Por outro lado, entrada excessiva de radiação solar, quando não controlada, pode prejudicar o conforto térmico e visual dos usuários, através de ganhos excessivos de calor, contrastes e ofuscamento. Os elementos de proteção solar passam a ser vistos como possíveis solucionadores para controlar os efeitos da incidência solar direta nas edificações. Em Estabelecimentos Assistenciais de Saúde (EAS), onde a iluminação é considerada fundamental para evitar o confinamento dos ambientes internos e auxiliar no processo de cura dos pacientes (usuários), os brises podem se apresentar como um agregador na busca por ambientes internos mais humanizados. Dentro desse contexto, esse trabalho busca avaliar o desempenho luminoso de protetores solares verticais móveis na iluminação natural em um ambiente de internação coletiva hospitalar (enfermarias de adulto) em Maceió (AL). Para atingir o objetivo foi utilizado como ferramenta o programa de simulação computacional TropLux 6, propondo três angulações distintas para o posicionamento das aletas, com três diferentes cores de acabamentos, em quatro orientações (Norte, Sul, Leste e Oeste) e com diferentes condições de céu (claro, encoberto e parcialmente nublado). A simulação foi realizada considerando todos os dias e meses do ano, no horário das 8h às 16h. Os resultados fornecidos possibilitaram aferir as condições de iluminação natural quanto à influência no posicionamento das lâminas, distribuição e iluminância útil de luz natural (IULN) no interior do ambiente, realizando uma avaliação quantitativa e qualitativa da eficiência dos protetores solares no local de estudo. Assim, pretende-se ampliar os estudos, quanto à inclusão de elementos de controle solar verticais móveis em Estabelecimentos Assistenciais de Saúde (hospitais).

By the need for energy conservation, there is a preoccupation on energy efficiency in buildings, by adapting to the local weather conditions and guaranteed access to sunlight in urban areas. It turns out that the availability of indoor daylighting suffer significant interference from the surrounding obstruction in the urban environment. Therefore, some urban and building parameters are determined by the urban legislation to establish land use limits and hence of visible sky. Given these aspects, this study aimed to analyze the interference of the urban environment in the availability of indoor daylight of multifamily buildings in the north of Maceió coast, from urban parameters established by regulation. In addition, we evaluated the contribution of the master plan and other regulations in fostering the availability of natural light, because it is a new area of the city to be worked and great potential for the use of natural resources. The methodology consisted of a parametric study with the use of simulation in TropLux 6 software to study the influence of the following parameters related to the urban environment: the road width, height obstruction, reflectance of the vertical outer surfaces, front and side distance and height in the building environment. Given our results, it was found that the presence of obstruction for the case study, although in most cases reduce the level of indoor daylighting, was effective in the use of natural lighting to maintain, most of the hours analyzed during the year, the illuminance values in the useful range of 100 lx to 2.000 lx. Finally, there was the importance of including more specifically, the Town Planning Code and Construction of Maceió city, parameters that provide effectively the use of natural light inside the environment, contributing to, so in control of the availability of illuminance within the company and consequently the possibility of reducing the consumption of electricity by means of artificial lighting. / Mediante a necessidade de conservação de energia, surge uma maior preocupação com a eficiência energética nos edifícios, através da sua adaptação às condições climáticas do local e da garantia de acesso à luz solar no meio urbano. Ocorre que a disponibilidade da iluminação natural no interior do ambiente sofre significativa interferência das condições de obstrução do entorno construído, deste modo alguns parâmetros urbanísticos e edilícios que são determinados pela legislação urbana para estabelecer limites de ocupação do solo consequentemente, determinam também a obstrução do céu. Deste modo, este estudo objetivou analisar a interferência do entorno construído na disponibilidade de luz natural no interior de edifícios multifamiliares no litoral norte de Maceió, a partir de parâmetros estabelecidos pela regulamentação urbana. Além disso, avaliou-se a contribuição do Plano Diretor e demais regulamentações no favorecimento da disponibilidade de iluminação natural, pois se trata de uma área nova da cidade a ser trabalhada e de grande potencial para o aproveitamento de recursos naturais. A metodologia adotada consistiu em um estudo paramétrico, com a utilização da simulação no software TropLux 6 para estudar a influência dos seguintes parâmetros, relacionados ao entorno construído: largura da via, altura da edificação obstruidora, refletância das superfícies externas verticais, afastamento frontal e lateral e altura do ambiente na edificação. Frente aos resultados obtidos, constatou-se que a presença da obstrução para o caso em estudo, apesar de reduzir na maioria das vezes o nível de iluminação natural no ambiente interno, se mostrou eficaz para o aproveitamento da iluminação natural por manter, na maior parte das horas analisadas durante o ano, os valores de iluminância no intervalo útil de 100 lx a 2.000 lx. Por fim, verificou-se a importância de contemplar de maneira mais específica, no Código de Urbanismo e Edificações da cidade de Maceió, parâmetros que propiciem de maneira eficaz o aproveitamento da luz natural no interior do ambiente, de modo a contribuir para o controle da disponibilidade da iluminância no ambiente interno e consequentemente a possibilidade de reduzir o consumo de energia elétrica por meio da iluminação artificial.

The use of elements that help the project designer to make the environments more comfortable and efficient comes from an analysis that identifies the best solutions for each reality. Studies show that the use of light redirection panels in side openings reduces the incidence of direct sunlight in the area near the window, increases diffuse light in the first third of the room closest to the window, and improves the overall distribution of light in the room. The present work studies the laser cut panel application in an urban verticalization scenario in Maceió. The methodology used is divided into two parts: the first one consists in the elaboration of an additional algorithm for the TropLux software that allows to simulate computationally the material chosen, and it’s performance was verified after a comparison of the reflectance and transmittance directional obtained, and the values found in literature; The second part aims to analyze the advanced element utilization in an denser urban environment using the developed algorithm, in which the models were analyzed using parameters of average illuminance and it’s uniformity, as well as the statistics analysis of the data. The validation carried out indicates that the operation of the module corresponds to other results obtained in literature, attesting its effectiveness. The urban models analysis results indicate that the panel positioned vertically, at 0 °, works well as sunscreen against the direct rays of the sun. For light redirection function the element presented better results for clear skies partially covered when applied at 30°, and at 45° of inclination for clear skies, independent of the urban canyon orientation. However, scenarios of reduced vision of sky, less than 20%, presented different behavior, this need complementary analysis. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A utilização de elementos que auxiliem o projetista a tornar os ambientes mais confortáveis e eficientes parte de uma análise que identifique as melhores soluções para cada contexto. Estudos mostram que a utilização de painéis de redirecionamento da luz em aberturas laterais reduz a incidência de luz direta do sol na área próxima da janela, aumenta luz difusa no primeiro terço da sala mais próximo a janela e melhora a distribuição total de luz no ambiente. O presente trabalho busca analisar a aplicação do painel de corte a laser em um cenário de verticalização urbana em Maceió. A metodologia utilizada se divide em duas partes: a primeira consiste na elaboração de um algoritmo adicional para o TropLux que permita simular computacionalmente o material escolhido, o seu desempenho foi verificado através da comparação da refletância e transmitância direcionais obtidas e os valores encontrados na literatura. A segunda parte busca analisar a utilização do elemento avançado em um cenário de adensamento urbano utilizando o algoritmo desenvolvido, onde os modelos foram analisados utilizando parâmetros de iluminância média e sua uniformidade, bem como uma análise estatística dos dados. A validação realizada aponta que o funcionamento do módulo corresponde a outros resultados da literatura, obtidos em medições com instrumentos, atestando a sua eficácia. A análise dos modelos urbanos aponta que o painel posicionado na vertical, a 0°, funciona bem como protetor solar contra os raios diretos do sol. Para função de redirecionamento da luz o elemento apresentou melhores resultados para céus parcialmente encobertos quando aplicado a 30° e para céus claros a 45° de inclinação, independente da orientação do cânion urbano. Entretanto cenários de reduzida visão de céu, menores que 20%, apresentaram comportamento distinto, requerendo análises complementares.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4149.pdf: 3640236 bytes, checksum: 4aa2aa39a2e563f087a25973327d591c (MD5) Previous issue date: 2012-02-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / This study seeks to verify the influence of windows areas in the electrical energy consumption of dwellings in the city of São Carlos. In order to do this, the index WWR (window to wall ratio) was applied, representing the ratio of window area and the area of external surface (wall). The applied methodology consisted on field campaigns, modeling and computational simulation. First, taking into account a preexistent data basis, the characteristics of the electrical energy consumption for the whole area of the city of São Carlos was verified. Then, specific buildings were selected to be measured in loco. The field data allowed the determination of building parameters (orientation, volume and constructed area, area of façades and window areas), which were directly or indirectly used as data entry for modeling the electrical energy consumption of the dwellings set. The modeling process applied Artificial Neural Networks (ANN), which is a computational technique inspired on the structure of human neurons. Several models were developed and their performance was evaluated by the determination coefficient (R2) and relative errors, shown by the relationship between simulated and real data. The best model was selected to be applied in the simulation of the influence of WWR and electrical energy consumption. The results showed that the WWR index has influence on the residential consumption of the dwellings studied and that NE orientation causes the lowest impact on electrical energy consumption. Furthermore, an ideal range of WWR/volume between 0,06 and 0,07 is related to the lowest energy consumption per constructed area in the city of São Carlos. / Neste trabalho buscou-se verificar a influência da área de janelas no consumo de energia elétrica de residências localizadas na cidade de São Carlos-SP. Para isso, aplicou-se o índice WWR (do inglês window-to-wall ratio), que representa a razão entre a área de janela e a área de superfície externa (parede). A metodologia aplicada envolveu pesquisa de campo, modelagem e simulação computacional. Inicialmente foi feita uma verificação das características do consumo de energia elétrica para toda a área da cidade de São Carlos, a partir de uma base de dados pré-existente. Em função desses dados, foram selecionadas edificações específicas, para as quais foi realizado um levantamento in loco. Os dados de campo permitiram determinar parâmetros construtivos (orientação, volume e área construída, áreas de fachadas e áreas de janelas), os quais foram direta ou indiretamente utilizados como dados de entrada para uma modelagem do consumo de energia elétrica das residências amostradas. A modelagem foi desenvolvida por aplicação de Redes Neurais Artificiais (RNA), uma técnica computacional inspirada na estrutura dos neurônios humanos. Assim, foram desenvolvidos diversos modelos e verificados os seus desempenhos através do coeficiente de determinação (R2) e erros relativos apresentados pela relação entre dados simulados e dados medidos. O modelo de melhor desempenho foi selecionado para simular a influência do WWR no consumo de energia elétrica. Os resultados apontaram que o índice WWR tem influência sobre o consumo das residências amostradas e que há influência da orientação, sendo a orientação Nordeste a menos impactante no consumo de energia elétrica. Além disso, uma faixa de valor de WWR/volume construído entre 0,06 e 0,07 está relacionada à promoção do menor consumo de energia por área construída na cidade de São Carlos.

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2016-07-12T12:20:07Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5227373 bytes, checksum: 571f1e5ec7b6f117d7271856ad1e898b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-12T12:20:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5227373 bytes, checksum: 571f1e5ec7b6f117d7271856ad1e898b (MD5) Previous issue date: 2015-08-24 / Educational issues have triggered much discussion in Brazil, where it has been put in question the quality of student performance, especially in public educational settings. In this research the issues related to visual comfort will be studied in order to characterize the performance of complementary natural and artificial lighting, aiming to evaluate the quantitative aspects (autonomy of natural light, daylight factor and static luminance), qualitative (uniformity and light output) identify factors that may contribute to or interfere with the lighting performance and assess the potential for reducing energy consumption in light of the availability of natural light in the classrooms of the Federal University of Paraiba Technology Center. The method adopted for the analysis of natural light behavior was the computer simulation, in which dynamic parameters analyzed were: Daylight factor and autonomy of natural light and the illuminance of artificial light as static parameter. From this, the surroundings were divided into zones of different levels of illumination, so that it was possible to identify where there is greatest need for additional artificial lighting use. To quantify the reduction potencial of the power consumption of the systems in relation to the proposed from the availability of light each environment studied were simulated in Daysim. Concluding that in all classrooms studied natural light does not have enough autonomy to achieve the illuminance levels recommended by the standard for educational environments, thus requiring an electrical lighting system that complements the light deficit, ie a system integrated natural light and artificial supplement. / As questões educacionais têm desencadeado muitas discussões no Brasil, onde tem sido colocada em pauta a qualidade do desempenho dos alunos, principalmente em ambientes educacionais públicos. Nesta pesquisa serão estudadas as questões relacionadas ao conforto visual, objetivando caracterizar o desempenho da iluminação natural e artificial complementar, visando avaliar os aspectos quantitativos (autonomia da luz natural, fator de luz do dia e luminância estática), qualitativos (uniformidade e eficiência luminosa), identificar fatores que possam contribuir ou interferir no desempenho da iluminação e avaliar o potencial de redução do consumo de energia em iluminar a partir da disponibilidade da luz natural nas salas de aula do Centro de Tecnologia da Universidade Federal da Paraíba. O método adotado para a análise do comportamento da luz natural foi a simulação computacional, em que os parâmetros dinâmicos analisados foram:fator de luz do dia e autonomia da luz natural e a iluminância da luz artificial como parâmetro estático. A partir disso, os ambientes foram divididos em zonas de diferentes níveis de iluminação, de forma que fosse possível identificar onde há maior necessidade de uso de iluminação artificial suplementar. Para quantificar o potencial de redução do consumo de energia dos sistemas existentes em relação aos propostos a partir da disponibilidade de luz de cada ambiente estudado foram feitas simulações no Daysim. Concluindo que em todas as salas de aula estudadas a luz natural não possui autonomia suficiente para alcançar os níveis de iluminância recomendado pela norma para ambientes de ensino, necessitando assim de um sistema de iluminação elétrica que complemente o déficit de luz, ou seja, um sistema integrado de luz natural e artificial complementar.

Made available in DSpace on 2015-04-01T11:58:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 5598319 bytes, checksum: 7939bc1053cd6202d44bb40f8dab05b2 (MD5) Previous issue date: 2013-10-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Daylight can provides human health and well-being, as well as economic benefits. Daylight can creates interesting interiors supportive of human health and energy can be saved by dimming down or switching off electric lighting that are not needed. The surrounding, the building design and the daylight system are key elements of the greater or lesser possibility of use of the natural light. This Master s dissertation aims to study the potential use of the natural light, considering the minimum window size required on João Pessoa Paraíba Brazil legislation (JOÃO PESSOA, 1971) for residential spaces illuminated by pass-through and conduction components. A series of computer simulations were used in evaluating the daylight availability, provided by Daysim. There were carried on 480 simulations by associating five residencial rooms living room/bedroom 01; bedroom 02; maid s room; kitchen and bathroom and six design variants opaque and transparent sill; protruding and enclosed balcony; balcony s depth (1,20; 1,50; 2,00; 2,50 e 3,00 m), maximum plot ratio allowed; floor level (ground level and fourth floor); and North, East, South, and West facade orientations. Daylight Autonomy (DA) and Useful Daylight Illuminance (UDI) are the performance indicators used to predict the rooms performance using dynamic daylight simulations. Around 40% of the models have fell-short levels of Useful Daylight Illuminance. Protruding or enclosed balcony, opaque or transparent sill, and floor level affects the levels of natural lighting in rooms. / O uso da luz natural como fonte de iluminação além dos impactos positivos no bem-estar físico e mental do homem possui vantagens econômicas. A possibilidade de economia de energia elétrica depende da obtenção do nível de iluminamento requerido, de forma total ou complementar. O entorno e a edificação, através dos componentes de passagem e condução da luz, são elementos determinantes da maior ou menor possibilidade de aproveitamento da luz natural. Nesse aspecto, este trabalho tem como objeto de estudo o potencial de aproveitamento da luz natural, considerando as dimensões mínimas permitidas pelo Código de Obras de João Pessoa, em ambientes residenciais com sistema de iluminação natural composto de componentes de passagem associados a componentes de condução. O método para a análise do comportamento da luz natural foi simulação computacional, tendo sido o utilizado o software Daysim. Foram realizadas 480 simulações para cinco ambientes sala/quarto 01, quarto 02, quarto de empregados, cozinha e banheiro , associando três variáveis no componente de condução peitoril transparente e opaco; componente de condução saliente e encravado; e profundidade do componente de condução (1,20; 1,50; 2,00; 2,50 e 3,00 m) e três variáveis associadas ao entorno entorno construído a partir do critério de máxima ocupação do solo; altura do pavimento (térreo e 4º pavimento); e orientação (Norte, Leste, Sul e Oeste). Os parâmetros de análise foram a Iluminância Natural Útil (INU) e a Autonomia da Luz Natural (ALN). Considerando as variáveis e os parâmetros adotados, aproximadamente 40% dos modelos simulados apresentam iluminação natural insuficiente. Os fechamentos laterais (saliente ou encravado), a transparência desses fechamentos e o pavimento destacam-se como variáveis que interferem significativamente nos níveis de iluminação natural.