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1 CONFORTO AMBIENTAL - LUMÍNICO TÓPICO 11 PROFESSORA MESTRA JULIANA MARA B.M. HYBINER 2 INTRODUÇÃO Fechando o último conteúdo teórico do módulo! O tópico 3 irá mostrar para vocês o passo a passo de como interpretar as informações contidas em uma carta solar, assim como abordaremos sobre dispositivos de proteção solar. Até o momento, desde o início da disciplina, pudemos compreender que a luz natural é uma energia ‘gratuita’ para nossos projetos, mas que, se não for devidamente estudada, pode acarretar em diversos problemas ao conforto térmico e lumínico dos usuários dessa arquitetura. Vimos também que conseguimos obter a luz natural nas edificações e espaços livres não apenas através do Sol, mas através dos materiais reflexivos que escolhemos para o projeto de acordo com as condições climáticas do local o qual ele será inserido (onde teremos então a predominância dos tipos de céu daquele local). Depois disso tudo, estamos vendo que é possível estudarmos essa trajetória da luz natural por meio das cartas solares! Puxa, quanta coisa bacana já aprendemos! Espero que estejam gostando! Figura 1: Luz natural e Arquitetura. Fonte: https://www.arquitetura.pt/coelux-falsas-claraboias-luz-natural 3 GEOMETRIA SOLAR Tópico 11 – Trajetória Da Luz Natural Por Meio Das Cartas Solares Retomemos nosso estudo sobre carta solar com a figura já apresentada no tópico passado: Figura 2: Carta solar Fonte: Notas de aula. Sabemos que a carta solar é a planificação da trajetória solar ao longo do dia (desde o nascer até o pôr do sol, da direita para a esquerda, simbolizando o nascimento do sol a Leste e o por do sol a Oeste, respectivamente) e das estações do ano (onde tem-se três linhas principais que demonstram a inclinação e altura solar no solstício de inverno, nos equinócios e no solstício de verão, de baixo para cima, respectivamente). Esse estudo da trajetória solar também pode ser realizado pelo Heliodon, aparelho didático para o estudo de insolação em maquetes ou até mesmo nos programas computacionais, como o Sketchup, Lumion, etc. O Heliodon possui três grandes arcos que representam exatamente a inclinação do sol de acordo com os solstícios e equinócio. Nesses arcos, existem spots com lâmpadas halógenas que representam o sol em determinada hora do dia (em torno de 05 da manhã às 18:00). Sendo assim, como ilustra a figura abaixo, o pesquisador na posição em que 4 se encontra tem o arco mais distante a ela como o solstício de inverno; o arco do meio os equinócios (dias e noites iguais) e o arco mais próximo a ele como o solstício de verão. Figura 3: Heliodon. Fonte: http://www.revista.unsj.edu.ar/revista55/heliodon.php A mesa onde é apoiada a maquete pode ser inclinada de acordo com a latitude da cidade estudada, fazendo com que os raios solares (spots) fiquem fiéis ao encontrado em qualquer situação de estudo! Já os programas computacionais já calculam automaticamente todo esse processo, representando com fidelidade a trajetória da luz natural (esse é outro assunto a parte, pois existem programas cujo cálculo é mais preciso do que outros). Bom, seja por programas, pelo uso do Heliodon ou pelas cartas solares, o importante é sabermos interpretar a trajetória solar em uma edificação ao longo do ano, se as edificações vizinhas irão gerar sombreamento excessivo no nosso terreno (daí a importância em analisarmos sempre o entorno imediato!), se a cobertura criada no projeto será suficiente para bloquear radiações diretas, etc. Independente do recurso utilizado, é preciso o conhecimento prévio sobre azimute, altura solar, norte geográfico, latitude, solstícios e equinócios. 5 Voltando À Carta Solar O azimute e a altura solar são ‘achados’ por nós, de acordo com a carta solar de cada cidade e do dia e local que queremos pesquisar. Vamos ao exemplo que também será dado em nossa web conferência: Calcule o azimute e altura solar no solstício de inverno, às 9:00h para a cidade de Juiz de Fora. Vamos lá? Figura 4: Carta Solar Juiz de Fora. Fonte: http://www.ufjf.br/eletrica_energia/files/2016/09/TCC_ALEXANDRINO-PEREIRA.pdf 1) Primeiramente, definimos qual a linha que se refere ao solstício de inverno. 2) Depois, pega-se o horário que se quer estudar (09:00) 6 3) Do horário pedido no enunciado até ‘encostar’ na linha do solstício de inverno, temos o valor do azimute em graus. 4) Para sabermos a altura solar, com o auxílio de um compasso, cuja ponta se encontra no centro da esfera e vai até o horário pedido (09:00), marque essa distância no eixo referente à altura solar. Daí, temos seu valor, também em graus (pois ambos são ângulos, lembram?). Figura 5: Carta Solar. Exercício. Fonte: Notas de aula. A figura acima mostra exatamente o raciocínio exemplificado nas 4 etapas, apresentando qual é a linha do solstício de inverno (em vermelho), o horário que foi estudado na categoria ‘horas do dia’ (em azul) e as ‘bolinhas finais’ marcando os valores de azimute e altura solar. Em um primeiro momento pode parecer complicado, mas faremos exercícios e vocês verão que darão conta do recado, combinado? Na web conferência e nos encontros presenciais, faremos esse tipo de exercício e outros, como por exemplo saber em quais horários tem-se sol em determinada fachada! Não percam! 7 O segundo momento desse tópico é destinado aos dispositivos de proteção solares. O que são? Dispositivos De Proteção Solar Os dispositivos de proteção solar são elementos que protegem janelas e outras áreas envidraçadas da luz do Sol direta para reduzir ofuscamento e ganho térmico excessivo em climas quentes. A sua eficácia irá depender da forma e orientação em relação à altura solar e azimute para a hora do dia e estação do ano. Os elementos externos são mais eficazes que aqueles localizados em espaços internos, uma vez que interceptam os raios solares antes que eles incidam sobre paredes ou janelas. Ou seja, aquele toldo que é acionado em um determinado momento do dia, e até mesmo as cortinas são considerados dispositivos de proteção solar. Figura 6: Dispositivo de proteção solar Fonte: http://www.expresstoldos.com.br/toldo-cortina-braco São também considerados dispositivos de proteção contra radiação solar direta: Paisagismo 8 Figura 7: Dispositivo de proteção solar. Paisagismo. Fonte: Notas de aula. Vidros de controle solar: Figura 8: Dispositivo de proteção solar. Vidros de controle solar. Fonte: Notas de aula. Uso de fachadas duplas; 9 Figura 9: Dispositivo de proteção solar. Fachada dupla. Fonte: Notas de aula. Brises: Figura 9: Dispositivo de proteção solar. Brises. Fonte: Notas de aula. Por fim, uma boa dica para o uso adequado de brises está exemplificada na figura abaixo: 10 Figura 10: Dispositivo de proteção solar. Brises. Fonte: Notas de aula. EXERCÍCIOS COMENTADOS 1) Comente sobre a figura abaixo: Fig.: Luz natural. Fonte: Bittencourt (2004) 11 2) O que podemos evitar ao projetarmos adequadamente a luz natural no interior de uma edificação? Fig.: Projetar em arquitetura Fonte: https://pt.dreamstime.com/foto-de-stock-projetando-constru%C3%A7%C3%A3o-image44583701 3) É possível bloquear a luz direta com o uso dos vidros em Arquitetura? Respostas 1) A figura demonstra o estudo da trajetória solar em determinada hora do dia e do ano para a casa a ser projetada, considerando o gabarito da edificação vizinha. O primeiro desenho representa a não observância com relação à altura do edifício na hora de pensar na luz natural no interiorda casa; já o segundo desenho representa a ideia de que a casa a ser projetada recebe a luz do sol, sem interferência do gabarito do prédio vizinho. 2) O correto dimensionamento da luz natural no interior de uma edificação contribui para o conforto térmico e lumínico do usuário, uma vez que pode-se bloquear os raios ultravermelhos – responsáveis pelo calor – e evitar o ofuscamento (brilho excessivo) a partir de posicionamento adequado de fachada ou prevendo dispositivos de proteção solar. 3) Sim, através do uso dos vidros especiais, que controlam a radiação solar, é possível projetar prevendo conforto térmico à edificação. 12 PESQUISA Pesquise soluções de dispositivos de proteção solar para a disciplina de projeto arquitetônico: qual elemento irá enfatizar a sua arquitetura; ou algum elemento que passará ‘despercebido’, mas que valerá para sua função principal, a de proteger a edificação contra os raios diretos. Analise seu projeto de forma crítica, observando qual fachada receberá maior incidência solar. Componha o dispositivo junto à Arquitetura, mesmo que em forma de estudo preliminar.
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