Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Arquitetura / Made available in DSpace on 2012-10-22T22:22:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 243429.pdf: 3840590 bytes, checksum: bdad767f489901dd0090c9c712e52d6a (MD5) / O emprego da iluminação natural em salas de aula pode oferecer um ambiente visual mais agradável e de maior estímulo aos seus usuários, além de fornecer níveis adequados de iluminâncias para o desenvolvimento das atividades visuais, o que consequentemente pode gerar economia de energia elétrica. Apesar disso, os projetos de iluminação artificiais implantados na maioria das salas de aulas das escolas não consideram a presença da luz natural, atuando independente do sistema de iluminação natural existente. Esta pesquisa visa avaliar duas propostas de integração dos dois sistemas de iluminação (artificial + natural) permitindo a suplementação do sistema de iluminação natural nos períodos em os valores de iluminâncias sejam insuficientes para a execução das atividades visuais. O processo metodológico envolveu o levantamento de um modelo de sala de aula padrão com abertura unilateral; a determinação de divisão de zonas de iluminação e a elaboração de simulações computacionais do sistema de iluminação natural existente e do sistema de iluminação artificial suplementar proposto através do programa Ligthscape v. 3.2. Os resultados permitiram a avaliação dos níveis de iluminação e das relações de contrastes entre luminâncias em pontos determinados. A pesquisa pretende contribuir para o emprego de um sistema de iluminação artificial diferenciado em salas de aula fornecendo um ambiente de maior qualidade para seus usuários.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2012-10-24T00:40:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262287.pdf: 6806042 bytes, checksum: 30007bb89fc4d7b3f4dfccaff73dabd9 (MD5) / Este trabalho visa investigar como elementos horizontais de proteção solar em aberturas laterais interferem nas condições de iluminação natural no ambiente construído. O sombreamento das aberturas é aconselhável para climas quentes, onde o ganho de calor é dispensável, porém pouco se conhece sobre as condições de iluminação quando protetores são anexados às aberturas. Neste contexto, a pesquisa aqui apresentada tem como objetivo analisar a influência deste tipo de elemento, comparando diferentes composições que mantenham o mesmo ângulo de obstrução, submetidas a diferentes condições de insolação, e também sob a influência da refletância das superfícies destes elementos. As condições de iluminação foram feitas pela quantificação de iluminâncias, separadas por parcelas de contribuição que diferenciam a iluminância inicial, refletida e total. A visibilidade da abóboda celeste também foi investigada, com intuito de relacionar as condições de iluminação no ambiente e a visibilidade de partes mais brilhosas da abóboda pelos modelos. Para as soluções de protetores foi variada a percentagem de área superior do protetor que é vista pelo interior do ambiente; quanto à insolação, utilizou-se como parâmetro a percentagem de área do protetor que é insolada. A variação para obterem-se diferentes insolações foi feita quanto à latitude, sempre orientando a abertura a Norte. As análises foram feitas em apenas um dia (21/03) e um horário (12hr), com longitude 0°, através de simulação computacional, utilizando o programa Apolux Beta. Ao anexar a proteção solar as condições de iluminação são reduzidas, porém pode-se diminuir esta perda projetando a solução de proteção adequadamente e sendo aplicadas altas refletâncias nos protetores. A variação da insolação apresenta redução na admissão de luz quando é elevada a altitude solar, diminuindo assim a percentagem de área que recebe insolação direta nos protetores. Quanto à variação de refletância do protetor é tanto mais expressiva quanto a maior percentagem de área insolada visível pelo interior, que dependendo da solução, pode descaracterizar totalmente o objetivo da composição se mal aplicada. O estudo visa apresentar os resultados de forma a ser mais facilmente compreendidos pelos profissionais da área, para melhor aplicabilidade deste elemento. This work aims to investigate how horizontal elements of sun protection in side vents affect the conditions of natural lighting in the built environment. The shading of openings is suitable for warm climates where heat gain is dispensable, but little is known about the lighting when protectors are attached to openings. In this context, the research presented here aims to analyze the influence of this type of element, comparing different compositions to maintain the same angle of obstruction, under different conditions of insolation, and also under the influence of the reflectance of these elements's surfaces. The lighting conditions were made by measurement of illuminance, separated by plots of the contribution that different initial illuminance, reflected and total. The celestial arch roof view was investigated to relate the environment illumination and the visibility of the brightness parts of the arch roof by the samples. To the protecting solutions was varied from the percentage of the upper area of the protector which is seen by interior environment; about the insolation, it was used as a parameter the percentage of area of the protector which is sun lighted. The variation to obtain different insolation was on the latitude, always directing the opening to the north. The tests were made in only one day (21/03) and a time (12hr), with longitude 0 °, throughout computational simulation, using the Apolux Beta program. Attaching to the sunscreen the lighting is lowered, but you can reduce this loss of protection designing the solution being applied properly and high reflectance in protectors. The variation of insolation shows reduction in the admission of light when the high altitude sun, thereby reducing the percentage of area that receives direct sun in the protector. Regarding the change in reflectance of the protector is even more significant as the largest percentage of the sun lighted visible area inside, which depending on the solution, you can completely weakened the purpose of composition if it is poorly used. The study aims to present the results in order to be more easily understood by professionals in the area for better application of this element.

A iluminação hospitalar, nos espaços de permanência dos pacientes, deve levar em conta os requisitos visuais de seus dois grupos principais de usuários: o staff, com vistas a viabilizar a execução de procedimentos médicos, e os pacientes, que devem ter garantias de boas condições de conforto visual. Os requisitos visuais de ambos usuários incluem diversos critérios quantitativos e qualitativos de iluminação. Além do compromisso de iluminar as tarefas visuais e outras atividades, os sistemas de iluminação também são responsáveis pela criação de impressões ambientais, influenciando as respostas emocionais dos usuários. Isso é particularmente importante nos hospitais, uma vez que os mesmos abrigam pessoas fragilizadas e com alto nível de estresse. Contudo, a prática indica que os projetos de iluminação nestes espaços priorizam os requisitos quantitativos, em detrimento da qualidade visual do ambiente ou das respostas emocionais que estes provocam. Similarmente, tais instalações são sujeitas a restrições econômicas impostas pelo alto custo de construção dos hospitais. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo estabelecer diretrizes para projetos de iluminação natural e artificial nos espaços de internação e recuperação dos hospitais, enfatizando os critérios qualitativos envolvidos Assim, foram realizados dois estudos de caso: no Hospital Santa Rita, do Complexo Hospitalar da Santa Casa de Misericórdia e no Hospital Moinhos de Vento, ambos em Porto Alegre. Os espaços estudados nos dois hospitais foram os quartos das unidades de internação, as UTI e as salas de recuperação pós-anestésicas dos centros cirúrgicos. A metodologia utilizada para a avaliação dos sistemas de iluminação natural e artificial destes espaços foi baseada em uma análise comparativa entre as medições das condições de iluminação e o nível de satisfação dos usuários. A análise e interpretação dos resultados dos estudos de caso forneceram subsídios para a identificação de padrões nos projetos de iluminação dos hospitais investigados, assim como características individuais. Como decorrência, foi possível elaborar princípios gerais de projeto e diretrizes específicas para a iluminação natural e artificial dos espaços de internação e recuperação, os quais consideram as implicações dos aspectos quantitativos e qualitativos destes sistemas no conforto visual dos usuários.

A iluminação hospitalar, nos espaços de permanência dos pacientes, deve levar em conta os requisitos visuais de seus dois grupos principais de usuários: o staff, com vistas a viabilizar a execução de procedimentos médicos, e os pacientes, que devem ter garantias de boas condições de conforto visual. Os requisitos visuais de ambos usuários incluem diversos critérios quantitativos e qualitativos de iluminação. Além do compromisso de iluminar as tarefas visuais e outras atividades, os sistemas de iluminação também são responsáveis pela criação de impressões ambientais, influenciando as respostas emocionais dos usuários. Isso é particularmente importante nos hospitais, uma vez que os mesmos abrigam pessoas fragilizadas e com alto nível de estresse. Contudo, a prática indica que os projetos de iluminação nestes espaços priorizam os requisitos quantitativos, em detrimento da qualidade visual do ambiente ou das respostas emocionais que estes provocam. Similarmente, tais instalações são sujeitas a restrições econômicas impostas pelo alto custo de construção dos hospitais. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo estabelecer diretrizes para projetos de iluminação natural e artificial nos espaços de internação e recuperação dos hospitais, enfatizando os critérios qualitativos envolvidos Assim, foram realizados dois estudos de caso: no Hospital Santa Rita, do Complexo Hospitalar da Santa Casa de Misericórdia e no Hospital Moinhos de Vento, ambos em Porto Alegre. Os espaços estudados nos dois hospitais foram os quartos das unidades de internação, as UTI e as salas de recuperação pós-anestésicas dos centros cirúrgicos. A metodologia utilizada para a avaliação dos sistemas de iluminação natural e artificial destes espaços foi baseada em uma análise comparativa entre as medições das condições de iluminação e o nível de satisfação dos usuários. A análise e interpretação dos resultados dos estudos de caso forneceram subsídios para a identificação de padrões nos projetos de iluminação dos hospitais investigados, assim como características individuais. Como decorrência, foi possível elaborar princípios gerais de projeto e diretrizes específicas para a iluminação natural e artificial dos espaços de internação e recuperação, os quais consideram as implicações dos aspectos quantitativos e qualitativos destes sistemas no conforto visual dos usuários.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:28:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 220982.pdf: 5704358 bytes, checksum: 9e00f26dd56938b7a4f508bba0266032 (MD5) / As relações de trabalho envolvendo homem e computador são comumente encontradas nos dias de hoje, sendo que a maioria das empresas públicas e privadas, bem como instituições de ensino, já se utilizam do computador na maior parte de suas atividades. Necessita-se, pois, que estas relações sejam harmoniosas, não gerando desconfortos ao ser humano.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:29:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 323172.pdf: 5150212 bytes, checksum: a6def9acd814c27262f1082a678e56f3 (MD5) Previous issue date: 2013 / Com o avanço da tecnologia vieram os problemas com o meio ambiente, recursos naturais foram esgotados e uma grande quantidade de resíduo tóxico passou a ser descartada na natureza. Sendo assim, atualmente, a sustentabilidade é o novo ideal a ser seguido pela sociedade, que voltou a entender a importância de integrar a vegetação ao meio em que vivemos. No universo da arquitetura, voltaram a ser integrados ao projeto conceitos como a iluminação natural, mas sua incorporação ao projeto de iluminação deve ser realizada de maneira controlada, de forma a proporcionar um conforto ambiental ao usuário. A vegetação na perspectiva do conforto ambiental tem, atualmente, como foco principal, amenizar a incidência de calor no interior de um edifício. No entanto, seu aproveitamento como contribuinte lumínica é inexistente, sabendo-se apenas que ela possui a capacidade de reduzir a incidência solar direta. O objetivo deste estudo é analisar o comportamento da vegetação como elemento de controle e fonte de luz natural para um ambiente. Para isso, foi desenvolvida uma metodologia onde foram realizados estudos de caso analisando a influência de uma massa vegetal, presente na paisagem, na iluminância de um ponto em um ambiente externo e interno, e em seguida foi elaborado um experimento em um modelo físico em escala reduzida, onde se verificou a iluminância interna com três tipologias de fachadas distintas (um modelo sem nenhuma proteção solar, um modelo com uma obstrução bloqueadora na cor preta e um modelo com obstrução bloqueadora vegetal). Analisando os resultados obtidos, através dos estudos de caso realizados, pôde-se observar que a vegetação possui características importantes que devem ser consideradas durante a elaboração de um projeto lumínico que ter como um elemento de controle uma massa vegetal. Isto porque ela é capaz de refletir, transmitir e difundir a luz natural, ao mesmo tempo em que filtra os raios solares. <br> / Abstract : With the advancement of technology came the problems with the natural environment, natural resources have been exhausted and a large amount of toxic residue has to be disposed of in nature. Therefore, sustainability is the new ideal to be followed for the society, which returned to understand the importance of integrating the vegetation in the urban environment. In the world of architecture, return to being integrated the design concepts such as natural lighting. But their incorporation into the lighting design should be performed in a controlled way, in order to provide comfort for the environment user. The vegetation in the perspective of environmental comfort has as its main focus, to reduce the incidence of heat. However, their use as a luminous contributor is nonexistent, the only knowledge is that she has the ability to reduce direct sunlight. The aim of this study is to analyze the behavior of vegetation as an element of control and source of natural light to environment. For this, a methodology was developed where case studies were performed analyzing the influence of a plant mass, present in the landscape, in the illuminance of a point on an external and internal environment, and then was drawn up an experiment in a scaled physical model reduced, where was detected the internal illuminance with three distinct types of facades (a model without any sunscreen, a model with an obstruction blocking black and a model with obstruction blocking plant mass). Analyzing the results obtained, through case studies, it was observed that the vegetation has important features that should be considered during the preparation of a lighting project who have a vegetation as an element of control. This because, like this research verified,a plant mass is able to reflect, transmit and distribute natural light, while filtering the sunlight that affect the environment directly.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:20:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339043.pdf: 8116643 bytes, checksum: 913e1f8bc5c82d3ee6dde4865120871c (MD5) Previous issue date: 2015 / Raras ferramentas simplificadas oferecem a possibilidade de avaliar o impacto do aproveitamento da luz natural no consumo energético de edificações de forma completa devido à dificuldade de modelar a sua dupla influência: no sistema de iluminação artificial e condicionamento de ar. Este trabalho teve por objetivo investigar as possibilidades e as limitações da aplicação de redes neurais artificiais (RNAs) para estimar o potencial energético do aproveitamento da iluminação natural em edificações não residenciais por meio da metamodelagem de suas variáveis-chave. O método adotado apresentou duas etapas: a primeira, de abordagem sistemática investigativa; e a segunda, de abordagem propositiva. Na etapa investigativa, identificou-se a necessidade de avaliar o desempenho das RNAs diante de técnicas estatísticas já estudadas, adotando-se a regressão linear multivariada (RLM), e de avaliar o potencial das RNAs para a metamodelagem das principais variáveis-chave da iluminação natural referentes: a descrição, a localização e o desempenho do edifício. Para a comparação entre a precisão dos modelos RNA e RLM, repetiu-se um estudo anterior que propôs uma equação baseada em RLM para modelar uma zona termoluminosa, propondo-se uma RNA e comparando-se a precisão das técnicas. A investigação das variáveis da descrição do edifício teve como principal norteador a verificação do potencial das RNAs para modelar variáveis que operam em diferentes escalas. A investigação das variáveis do contexto do edifício avaliou o potencial das redes para modelar o comportamento de edificações em diferentes climas. Para a investigação das variáveis de desempenho do edifício, as redes foram testadas diante de diferentes agrupamentos de variáveis de desempenho de iluminação natural e de consumo energético. Essas avaliações foram desenvolvidas conforme: a) a seleção das variáveis; b) a amostragem dos dados (direcionada ou aleatória através de Hipercubo Latino); c) a simulação energética (EnergyPlus e plug-in DIVA do programa Rhinoceros, conforme a etapa do estudo priorizasse tempo ou precisão da simulação); d) o treinamento da RNA; e e) a análise dos resultados e a definição da ação seguinte. Para a realização das simulações integradas no DIVA, propôs-se um algoritmo de parametrização desenvolvido no plug-in Grasshopper, que permite a simulação de mais de 10 milhões de casos diferentes. A metamodelagem baseou-se em uma única zona termoluminosa, partindo-se da rede mais simples que pudesse aprender e generalizar soluções. A acurácia das RNAs foi verificada através da utilização de novos modelos, com características diferentes das conhecidas pela rede. A abordagem propositiva do método dispôs um método simplificado para determinar a redução do consumo energético de edifícios devido ao aproveitamento da iluminação natural. A variável de saída da RNA foi a Densidade de Potência de Iluminação em Uso (DPU), que é ponderada pela área de zonas de iluminação natural para determinar a DPU do edifício. Para a definição da área das zonas, foram propostas equações que consideraram o dinamismo do clima. Como resultado, 799 redes foram testadas diante de 19 variáveis da descrição, 14 do contexto e 15 do desempenho do edifício. Foram simulados 12.041 casos (21.187 simulações de iluminação natural e termoenergéticas). Os resultados da etapa investigativa apontaram as RNAs como método mais preciso que a RLM, a ponto de melhorar o coeficiente de determinação de 0,62 para 0,99. Quanto à investigação das variáveis da descrição do edifício, as RNAs foram capazes de modelar a influência dos parâmetros orientação, percentual de abertura da fachada e transmissão visível com erro percentual inferior a 5%. Quanto ao contexto do edifício, os melhores resultados foram obtidos agrupando-se variáveis de localização geográfica, características térmicas e disponibilidade de luz e considerando-se cidades de diferentes hemisférios na mesma rede, num total de 11 climas. Quanto às variáveis de desempenho, as redes apresentaram maior facilidade na predição das variáveis de consumo energético isoladamente do que de medidas de iluminação natural isoladamente ou de ambos na mesma rede. Quanto à etapa propositiva, o método simplificado resultou em erros inferiores a 5% quando comparado à simulação computacional. Como conclusão geral, as RNAs apresentaram elevado potencial para serem utilizadas em métodos simplificados de iluminação natural sob o enfoque energético para diversas localidades com precisão superior à RLM. Os objetivos do trabalho foram cumpridos, visto que se obteve um panorama das potencialidades da metamodelagem da iluminação natural utilizando RNAs diante de suas principais variáveis-chave e das estruturas de RNAs mais difundidas para a representação de funções. Como principal contribuição social e prática do trabalho, destacam-se um método passível de ser aplicado em todo o território nacional e a contribuição para códigos e normas locais. Como contribuição científica e teórica, destaca-se o avanço nos estudos de aplicação de inteligência artificial para a modelagem dos fenômenos físicos dinâmicos no ambiente construído (luminoso e térmico).<br> / Abstract : Few simplified tools offer the possibility of evaluating the impact of comprehensively using daylighting on energy consumption, since it is difficult to model its dual influence: on the artificial lighting system and on air conditioning. This work aimed at investigating the possibilities and the limitations of applying artificial neural networks (ANN) to predict daylight harvesting in non-residential buildings through metamodeling its key variables. There are two stages in the adopted method: the first one used a systematic investigative approach and the second one used a purposeful approach. In the investigative stage, it was identified the necessity of evaluating the ANN performance by adopting multivariate linear regression (MLR) facing other traditional statistical techniques, and to assess the ANNs potential for metamodeling the main daylighting key variables referring to: building description, building location and building performance. In order to compare the accuracy of ANN and MLR models, a previous study that had proposed a RLM-based equation to model a luminous-thermal zone was repeated, by proposing an ANN and comparing the accuracy of the techniques. The investigation of the building description variables was mainly guided by the verification of the ANNs potential, in order to model variables that operate at different scales. The investigation of the building context variables aimed at verifying the networks potential to model the buildings behavior in different climates. In order to research the variables related to building performance, different grouping parameters connected to daylighting and energy consumption were tested. The evaluation actions were developed according to: a) variables selection; b) sampling data (directed or random by Latin Hypercube); c) energy simulation (EnergyPlus and plug-in DIVA Rhinoceros software, when the study stage prioritized time or simulation accuracy); d) ANN training and e) results analysis and next actions definition. In order to perform the integrated simulations into DIVA, a parameterization algorithm developed at the Grasshopper plug-in that allows the simulation of more than 10 million different cases was proposed. The metamodel experiments were based on interactions using only one luminous-thermal zone and it started from the simplest network that could learn and generalize solutions. The accuracy of the ANNs was verified by using new models, whose characteristics were different from the ones that were already known by the network. The purposeful approach of the method disposed a simplified process for determining the reduction of buildings energy consumption due to the daylighting harvesting. The ANN output variable was the Lighting Density Power in Use (LDPU), which is weighted by the daylit to determine the building LDPU. Aiming at computing the daylit zones area, equations that consider the weather dynamism were proposed. As a result, 799 networks were tested facing 19 building description, 14 building context and 15 building performance key variables. 12,041 cases were simulated (21,187 daylighting, thermal and energy simulations). The investigative stage results indicated that the ANNs were a more accurate method than the linear regression, since the determination coefficient improved from 0.62 to 0.99. Regarding the investigation of the building description variables, the ANNs were able to model the influence of the following parameters: orientation, window to wall ratio and visible transmission, showing a percentage error lower than 5%. Concerning the building context, the best results were obtained by grouping variables regarding: geographic location, thermal characteristics and daylight availability. It considered cities from different hemispheres in the same ANN, adding up 11 different climates. The percentage error of the best network solution was lower than 10%, thus it was higher than 30% for the test set individually. On the subject of building performance parameters, the networks showed better results when predicting the energy consumption parameters separately than when predicting daylighting parameters independently, or when both of them were in the same network. Respecting the purposeful approach stage, the simplified method error was lower than 5% when compared to the computer simulation. As a general conclusion, it can be stated that the ANN technique shows a potential for being applied to develop simplified daylighting methods in line with the energy approach for multiple locations with greater precision than the MLR. The research goals have been met, since it was possible to obtain an overview of the potential using ANNs to daylighting metamodeling facing its main key variables and the most widespread ANNs structures. The main social / practical contribution of this research is the possibility of applying the method across the country and contributing to local codes and standards. As a scientific / theoretical contribution, it can be highlighted the progress in studies on artificial intelligence application for metamodeling dynamic physical phenomena in the built environment (luminous and thermal).

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-21T09:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho traz modelos para a descrição da iluminação natural externa em Florianópolis e para a descrição do desempenho luminoso de ambientes internos, através de modelagem empírica. A tese é composta por duas etapas complementares: a primeira é constituída pela medição de grandezas de iluminação natural externa, feitas de forma sistematizada pela primeira vez em território nacional; a segunda consiste no desenvolvimento de modelos matemáticos simplificados que descrevem a iluminação natural em ambientes internos a partir de poucas variáveis. Os dados obtidos na primeira etapa servem de base para as análises realizadas na segunda etapa. Para a implementação da primeira etapa dos estudos propostos foi instalada em Florianópolis, através do LABCON UFSC, uma estação de medição de iluminação natural, nos moldes do padrão geral da IDMP, International Daylighting Measurement Programme (CIE, 1994). Esta estação obtém dados das seguintes grandezas: iluminação global e difusa em plano horizontal desobstruído e iluminação global vertical nas orientações norte, sul, leste e oeste; iluminância de zênite; irradiância global direta e irradiação difusa em plano horizontal desobstruído (medidas pelo LABSOLAR UFSC) e irradiância global nas orientações norte, sul, leste e oeste. Estes dados são tratados de forma a obter valores médios mensais, da disponibilidade de luz natural de dias claros, encobertos e parcialmente encobertos. A partir dos dados tratados são apresentados modelos matemáticos para a caracterização da eficácia luminosa da radiação solar em suas três principais componentes: difusa, direta e global; para a cidade de Florianópolis. Para tal foram avaliados modelos existentes na literatura científica, adaptados para as condições locais de Florianópolis ou foram desenvolvidos modelos específicos para melhor caracterizar estas condições locais. Na segunda etapa, o desempenho luminoso de ambientes internos é descrito a partir de modelos matemáticos empíricos, desenvolvidos através de dados obtidos de medições realizadas em modelos em escala simultaneamente a dados externos. A partir da seleção das variáveis que apresentam maior peso na iluminação e distribuição de luz em ambientes internos e da identificação da tendência física apresentada por estas, os modelos são desenvolvidos de forma a descrever o fenômeno. Após a avaliação estatística dos modelos gerados, estes foram comparados a outros métodos de predição de iluminâncias internas e mostrou-se que o método aqui proposto possui desempenho equivalente aos demais métodos analisados. Ressalta-se que os estudos estão restritos a sistemas de iluminação lateral com iluminação difusa, não considerando elementos externos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-19T21:52:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 185453.pdf: 4085873 bytes, checksum: aebe5a4a2d7ea94649c6573689050ba0 (MD5) / Apesar de muitos pesquisadores divulgarem e incentivarem a implantação de sistemas de iluminação natural que utilizam a luz direta do sol como uma técnica em potencial para a conservação de energia, que proporciona iluminação interna mais uniforme e luz natural em locais sem direto acesso a janelas, ainda são poucos os estudos a respeito do ganho térmico proporcionado por estes sistemas. O trabalho tem como objetivo principal analisar o desempenho térmico e luminoso de sistemas de iluminação natural, que utilizam a luz direta do sol, a fim de se verificar a sua adequação a uma dada latitude ou condição climática. Foram analisados térmica e luminosamente seis sistemas de iluminação: abertura lateral com vidro simples (3 mm); abertura lateral com prateleira de luz espelhada e vidro simples (3 mm); abertura lateral com veneziana fixa e vidro simples (3 mm); abertura lateral com painel cortado a laser; abertura zenital com vidro simples (3 mm) e abertura zenital com sistema de seleção angular e vidro simples (3 mm). A metodologia utilizada consiste em uma investigação experimental, através de modelos em escala e sob condições de céu reais. O experimento foi dividido em dois grupos de medições:

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissADS.pdf: 2905065 bytes, checksum: c1f822f48109a737ebc2ffe551e664fa (MD5) Previous issue date: 2006-06-10 / Universidade Federal de Minas Gerais / Illumination electric systems are responsible by expressive consumption of energy in buildings. Daylight, on the other hand, is abundant, free and more favorable to health and to the efficiency of people activities. However the side-windows system, when it is used alone, presents limitations in illuminance distribution. These limitations can be attenuated by usage of sunlight redirecting devices, such as Light Pipes (LPs). LPs collect daylight, conduct it by successive reflections and deliver it to an internal ambient, providing more visual comfort and saving energy. This research is carried out by studying the diffuser, the internal illumination and the collection, conduction and distribution of light by LP. To analyze the diffuser that would be used on the distribution of light, different materials were exposed to daylight and their behavior under the sunlight was evaluated. An appropriate diffuser was not found, therefore the milky acrylic was used as a diffuser panel. LP systems contribution in illumination was quantified and analyzed by monitoring scale models and the results were compared to conventional daylight systems. LP different sections (square and rectangular) with mirror internal surfaces were analyzed to evaluate their performances and they were compared to evaluate the influence of geometry, internal reflectance and LP orientation. Results indicate that the LP with square section is more efficient. Also sky conditions were analyzed and their influence in the internal illuminance. Experimental data were compared to a theoretical analysis. At last an evaluation of potential for energy savings by using LP was performed. / Os sistemas elétricos de iluminação respondem por significativo consumo da energia em edificações. A luz natural, por outro lado, é abundante, gratuita e mais favorável à saúde e à eficiência das atividades produtivas das pessoas. Entretanto a iluminação através de aberturas laterais, quando usada isoladamente, apresenta sérias limitações quanto à distribuição de iluminâncias. Tais limitações podem ser atenuadas utilizando-se mecanismos de redirecionamento da luz solar como, por exemplo, os Dutos de Luz (DLs). Os DLs captam a luz do céu e a conduzem, por sucessivas reflexões, distribuindo-a no ambiente, proporcionando maior conforto visual e economia de energia. A pesquisa ocorre na seguinte ordem, com estudos detalhados: do difusor; da iluminação interna e da captação, condução e distribuição da luz pelo DL. Na análise do material difusor a ser aplicado na distribuição da luz, diferentes materiais foram expostos à luz natural, e seus comportamentos, sob o espectro da luz solar, foram avaliados através dos dados obtidos. Um difusor ideal não foi encontrado e foi utilizado o acrílico leitoso. A contribuição na iluminação de ambientes, resultante do uso do sistema de DL, foi quantificada e analisada, através do monitoramento de maquetes, e comparada ao desempenho de sistemas convencionais de iluminação natural. Dutos com diferentes seções (quadrada e retangular) e superfícies internas espelhadas foram analisados e tiveram seus desempenhos comparados, de modo a avaliar a influência de variáveis como geometria, refletância interna e orientação do DL, no desempenho do sistema. Os resultados indicam uma maior eficiência do DL de seção quadrada. Também foram analisadas as condições de céu e sua influência na iluminação do ambiente interno. Foram confrontados os dados experimentais com o estudo teórico. Por fim, fez-se uma avaliação do potencial de economia de energia quando se usa o sistema de DLs.