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Previous issue date: 2014-09-30 / Several factors influence the availability of daylighting such as the obstruction caused by the
buildings or natural environment surroundings. Natural elements as arboreous vegetation can
cause considerable obstruction resulting in changes in the amount of daylighting available at
indoor environments. On the hand, vegetation can cast shadows and improve the quality of
the light passing through the openings, reducing the intensity of the direct sunlight and glare
from the sky. However, the vegetation is a difficult element to be incorporated in daylighting
design. Regarding computer simulation, for example, all the elements involved in the
reproduction of the light should be modeled in three dimensions. Ideally, variables such as
height, canopy geometry, quantity, size and spacing of leaves, size of the trunk, branches and
twigs, reflectance index, opacity index, among others, should be reproduced in a threedimensional
model. However, the modeling is unfeasible, not only because of the complexity
of all the variables involved in the process, but also because it overloads the model. Taking
these aspects into considerations and based on previous studies on the subject, this research
takes the daylighting intercepted by arboreous vegetation as its object of study. Accordingly,
the overall goal is to characterize a method for representation and modeling of arboreous
vegetation in computer simulation for daylighting. To reach this aim, the hemispherical
photography method was used to determine the tree canopies gap fraction. These data helped
to develop three different configurations of 3D virtual models of canopies, which were used to
simulate the effect of the daylight interception by the tree. Using graphical and statistical
methods, we assessed the degree of adjustment of these models with real trees. The results
obtained with the MBE and RMSE statistical indicators and considering the variability of light
and the scatter levels represented by the median showed that all three models tested in this
study may be representative appropriate for real trees. However, it is noteworthy that, possibly,
the type of representative model of each tree species is intrinsically linked to the characteristics
of each tree. / São diversos os fatores que influenciam a disponibilidade da luz natural, dentre eles destacase
a obstrução causada pelo entorno edificado ou natural. Elementos naturais, como a
vegetação arbórea, podem provocar uma obstrução considerável, que se traduz na alteração
da quantidade de luz natural disponível no interior dos ambientes. Por outro lado, a vegetação
pode proporcionar sombras e melhorar a qualidade da luz que incide através das aberturas,
reduzindo a intensidade da componente direta do sol, bem como o brilho vindo do céu.
Contudo, a vegetação é um elemento de difícil inserção no projeto da iluminação natural.
Considerando por exemplo, a prática da simulação computacional, todos os elementos
intervenientes na reprodução da luz devem ser modelados tridimensionalmente. Idealmente,
variáveis como a altura, a geometria da copa, a quantidade, dimensão e espaçamento das
folhas, dimensão do tronco, ramos e galhos, índice de refletância, índice de opacidade, entre
outras, devem ser reproduzidos no modelo tridimensional. Entretanto, essa modelagem é
impraticável, não somente devido à complexidade de todas as variáveis envolvidas no
processo, como também, na sobrecarga do modelo. A partir destas considerações e com
base em estudos anteriores sobre o tema, esta pesquisa toma como objeto de estudo a
iluminação natural interceptada pela vegetação arbórea. Neste sentido, o objetivo geral é
caracterizar um método para a representação e modelagem da vegetação arbórea na
simulação computacional da luz natural. Para tanto, através do método de fotografia
hemisférica, foi possível obter dados de fração de lacuna de copas arbóreas. Estes dados
ajudaram a desenvolver três diferentes configurações de modelos tridimensionais virtuais de
copas, os quais foram usados para simular o efeito da intercepção da árvore na luz do dia.
Por meio de métodos gráficos e estatísticos, avaliou-se o grau de ajuste desses modelos com
as árvores reais. Os resultados obtidos com os indicadores estatísticos MBE e RMSE e
considerando ainda a variabilidade da luz e os níveis de dispersão, representado pela
mediana, demonstraram que todos os três modelos testados nesta pesquisa podem ser
representantes adequados das árvores reais. Contudo, ressalta-se que, possivelmente, o tipo
de modelo representante de cada espécie arbórea esteja intrinsicamente ligado às
características próprias de cada árvore.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/9114 |
| Date | 30 September 2014 |
| Creators | Lima, Eliana de Fátima da Costa |
| Contributors | Leder, Solange Maria |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, UFPB, Brasil, Engenharia Cívil e Ambiental |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -5212314370655042468, 600, 600, 600, -6802672734029945274, -6274833215046395772 |
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