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CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA ELEMENTOS DE PROTEÇÃO SOLAR Alpendre (varanda) em casas nordestinas. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Cobogós tradicionais quadrados de concreto. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Existe uma enorme quantidade de modelos de elementos vazados, executados normalmente em concreto ou cerâmica. Toldos plásticos no exterior e cortinas no interior. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Brises, marquise e pérgolas. (ANATEL, Fausto Nilo e Delberg Ponce de Leon) CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Brises. (BNB – atual Justiça Federal, Nelson Serra e Neves e outros) CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Lúcio Costa e Equipe, Palácio Capanema, Rio de Janeiro CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Lúcio Costa e Equipe, Palácio Capanema, Rio de Janeiro CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Pérgolas na laje de coberta. (Palácio do Itamaraty, Oscar Niemeyer) CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA GEOMETRIA DA PROTEÇÃO CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Aprendemos que o Sol se movimenta em um percurso aparentemente circular sobre uma esfera virtual que representa o céu, a chamada esfera celeste. Se for desconsiderado qualquer objeto ao redor do observador, toda a esfera celeste estará visível. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Quando se quer proteger da incidência solar, um determinado ponto, faz-se necessário a criação de um obstáculo. Esse obstáculo deve estar localizado entre o Sol e o ponto que se deseja proteger. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA A projeção do obstáculo na esfera celeste, a partir do observador, cria uma zona do céu que não pode ser vista. Essa zona também marca a região em que o Sol não incide no ponto considerado. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Se quisermos proteger um determinado ponto em um horário específico, devemos ter em mente o caminho do Sol. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA N S LO 7 6 18 8 9 10 111213 14 15 16 17 N S LO 7 6 18 8 9 10 111213 14 15 16 17 Quando projetamos os limites dos elementos sobre a esfera celeste criamos o que chamamos de máscara solar, ou seja, descobrimos em que trechos do céu os raios solares atingem o ponto central. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Deve-se ter em mente que a proteção está ligada ao ângulo e não simplesmente ao tamanho do obstáculo. Uma distância maior pode permitir maior iluminação, porém de forma indireta, ou seja, continuará bloqueando a incidência direta. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Vale lembrar que quando consideramos um determinado ângulo de inclinação do raio solar significa que toda a incidência solar nas superfícies ocorrerá com a mesma inclinação. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Por serem considerados paralelos, a inclinação que entendemos estar relacionada com o observador estará também relacionada ao qualquer edifício. Quando a inclinação se altera, todos os raios serão alterados. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 0º 30º 60º 30º 45º 60º Deve-se que a inclinação correta é essencial para o bloqueio dos raios solares de modo efetivo. No caso acima está apresentado um elemento horizontal aplicado sobre uma janela. Pode-se notar que em elementos assim, quanto menor a altura solar, mais difícil será para bloquear. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA O objetivo de se bloquear o Sol a uma altura determinada, pode ser feito com a modificação das dimensões do elemento de proteção solar em questão. No exemplo, a marquise sofreu um aumento para possibilitar a proteção em um altura solar de 30º. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 30º 30º AUMENTO Elementos repetidos funcionam exatamente igual a elementos simples com a mesma angulação. Se os raios solares em um determinado momento são paralelos entre si, o Sol terá uma inclinação igual quando atingir cada parte do elemento repetido. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA TRANSFERIDOR AUXILIAR CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Essa teoria nos leva a um diagrama chamado de transferidor auxiliar. Esse diagrama nos ajuda a encontrar os ângulos de sombra utilizados por elementos de proteção. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA As curvas internas representam ângulos verticais de um plano inclinado que corta o observador. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Pode-se observar ainda, que existem marcações de ângulo horizontais de inclinação. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA EXEMPLO 1 CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Qual o período de insolação na janela, considerando que a fachada está voltada para o nordeste? Deve-se observar que as dimensões da janela e da proteção são de extrema importância. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 50º 50º50º CORTE VISTA LINHA DA FACHADA O R IE N TA Ç Ã O CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 50º 50º50º CORTE VISTA Após a criação da máscara, aplica-se o resultado sobre a carta solar. O presente exemplo demonstra a aplicação para uma fachada voltada para o azimute 45º. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA ! " # $ %&%%%'%(%) %* %! %" %# !!"#$% !&"'() &"'() &*"(+, -"(+, !&"'(, ."'(, !-"/01 2"/01 !&"#(% !!"304 !!"#$% !5"#$6 &-"(78 !."(78 &&"90: !5"90: *"8$: !;"8$: 5"%81 !!"%81 !!"304 ; --; -;; !< ; !5 ; !&; &.; &=; &!; 2; *; -; O trecho azul mostra o espaço bloqueado pela fachada; o trecho vermelho, aquele bloqueado pelo obstáculo; e o amarelo as possibilidades de insolação. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 6 7 8 9 1011121314 15 16 17 18 22 JUN 21 MAI 1 MAI 16 ABR 3 ABR 21 MAR 8 MAR 23 FEV 9 FEV 21 JAN 22 DEZ 22 JUN 24 JUL 13 AGO 28 AGO 11 SET 24 SET 6 OUT 20 OUT 4 NOV 22 NOV 22 DEZ 0 330 30 0 27 0 24 0 210 180 150 120 90 60 30 OUTROS EXEMPLOS CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 40º 40º 90º CORTE VISTA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 40º 40º 90º CORTE VISTA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 50º 20º 30º 30º PLANTA VISTA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 50º 20º 30º 30º PLANTA VISTA ENTORNO CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Considerando o céu uma esfera sobre o observador, e imaginando que o Sol caminha na superfície dessa esfera, podemos prever sua posição. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Observador O Transferidor Auxiliar permite o estudo da insolação de um ponto específico. No exemploacima, o ponto estudado, representado pelo observador, está no centro de uma praça com três edifícios de dimensões diferentes ao seu redor. Pode-se observar a seguir como descobrir o período de insolação no ponto em questão. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 45º 45º 25º 30º 20º 65º30 º N N A B C C C B A O PLANTA CORTE 1 C O R TE 2 1 1 2 2 CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 45º 45º 25º 65º C B A O 45º 45º 25º 30º 20º 65º30 º N N A B C C C B A O PLANTA CORTE 1 C O R TE 2 1 1 2 2 CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 30º 50º 30º C B A O 45º 45º 25º 30º 20º 65º30 º N N A B C C C B A O PLANTA CORTE 1 C O R TE 2 1 1 2 2 CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA C B A O 45º 45º 25º 30º 20º 65º30 º N N A B C C C B A O PLANTA CORTE 1 C O R TE 2 1 1 2 2 CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 6 7 8 9 1011121314 15 16 17 18 22 JUN 21 MAI 1 MAI 16 ABR 3 ABR 21 MAR 8 MAR 23 FEV 9 FEV 21 JAN 22 DEZ 22 JUN 24 JUL 13 AGO 28 AGO 11 SET 24 SET 6 OUT 20 OUT 4 NOV 22 NOV 22 DEZ 0 330 30 0 27 0 24 0 210 180 150 120 90 60 30 N N C B A CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 6 7 8 9 1011121314 15 16 17 18 22 JUN 21 MAI 1 MAI 16 ABR 3 ABR 21 MAR 8 MAR 23 FEV 9 FEV 21 JAN 22 DEZ 22 JUN 24 JUL 13 AGO 28 AGO 11 SET 24 SET 6 OUT 20 OUT 4 NOV 22 NOV 22 DEZ 0 330 30 0 27 0 24 0 210 180 150 120 90 60 30
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