Conforto Ambiental II

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Conforto Ambiental II
Nome
RA
Francisco Beltrão -PR
31/03/2015
LUZ NATURAL: fontes
A principal causa da variação da luz natural ocorre com o movimento aparente do sol no céu, da hora do dia e da estação do ano, e da posição do edifício (latitude, longitude e orientação) na superfície terrestre. Assim sendo, a luminância do céu não é constante nem uniforme, devido às mudanças na posição do sol e às variações das nuvens a intensidade da luz natural varia de acordo com o as condições climáticas.
É necessário conhecer o comportamento da fonte luminosa, separando a luz direta do sol da luz do céu e tratando cada uma de modo diferente, para se poder prever e calcular o aproveitamento da iluminação natural em um projeto. O sol é uma fonte concentrada, e pode ser considerado como uma fonte luminosa pontual, ao passo que o céu é uma fonte grande e difusa com uma distribuição de luminância variável.
Luz do Sol
A luz do sol ilumina uma superfície normal com 6.000 a 100.000 lux. Este valor é muito intenso para ser usado diretamente sobre o plano de trabalho. Por este motivo, analisa Lamberts et al (1997), muitos projetistas preferem excluir completamente a luz direta do sol no interior do edifício.
Devido à sua importância como aquecimento solar passivo, a radiação solar direta é muitas vezes considerada indesejável para iluminação pela sua componente térmica, mas esta concepção é errônea. De fato, a luz do sol não contém calor – esta consiste em radiação eletromagnética, na região visível e na região invisível (a maior parte infravermelho, com um pouco de ultravioleta) em proporções quase iguais. Segundo fundamenta Lamberts et al (1998), aproximadamente metade da energia está na região visível, o restante no infravermelho e no ultravioleta. Somente quando a radiação (visível ou invisível) é absorvida pelas superfícies é que esta é convertida em calor. É normal ouvirmos falar na parte invisível da radiação como “radiação térmica”, significando que somente esta parte é a causa do aquecimento. Certamente, estamos interessados somente na parte visível do espectro, mas esta é responsável por metade da energia que potencialmente pode se transformar em calor.
A eficácia luminosa da luz do sol também é maior que muitas das alternativas de luz artificial conhecidas. A luz natural direta introduz menor quantidade de calor por lúmem para o interior de um edifício que a maioria das lâmpadas (ver tabela 2.3). Isto comprova que a luz natural pode ser uma estratégia importante para diminuir a carga de resfriamento necessária em um edifício por causa da iluminação artificial, assumindo-se que pode ser distribuída e largamente utilizada para este fim
Tabela – Eficácia luminosa de diversas fontes de luz.
	SOL
	CÉU
	LÂMPADAS
	Altitude de 7,5º - 90 lm/W
	Claro – 150 lm/W
	Incandescente = 5-30 lm/W
	Altitude média – 100 lm/W
	Médio (parcialmente encoberto) – 125 lm/W
	Fluorescente = 20-100 lm/W
	Altitude > 25º - 117 lm/W
	
	Sódio alta pressão = 45-110 lm/W
Fonte: Adaptado de Lamberts et al (1997).
Dessa forma, sua variabilidade possui como vantagem, por exemplo, permitir ao homem a percepção espaço-temporal do lugar onde se encontra. O jogo de intensidades diferenciadas de luz, sombras e de reprodução de cores constitui informações espaços-temporais que a luz natural fornece ao homem, fundamentais ao funcionamento do seu relógio biológico.
Luz do Céu
A luz do céu é o resultado da refração e da reflexão da luz solar ao passar pela atmosfera. Souza (2003) descreve que os níveis de iluminação resultantes são menores do que os produzidos pela luz solar direta; podendo variar de 5000 a 20.000 lux. A luz natural é proporcionada pelo Sol, porém sua aparência, distribuição e quantificação estão condicionadas a predominância da condição atmosférica da abóbada celeste. Em geral, consideram-se três variações de céu real: céu claro, céu parcialmente encoberto e céu encoberto.
A NBR 15215 (ABNT, 2005) adota a caracterização das condições do céu, utilizando o método da cobertura do céu preconizado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA, EUA), sendo que a cobertura é estimada visualmente pela observação do montante de cobertura de nuvens. Esta cobertura de nuvens é estimada em percentual e expressa numa escala de 0 a 100%. Portanto, apresenta-se as seguintes condições de céus:
Céu claro: 0% a 35%
Céu parcialmente encoberto: 35% a 75%
Céu encoberto: 75% a 100%
A condição de céu claro é considerada quando a abóbada celeste apresenta-se azul e sem nuvens. O dia apresenta-se com muitos contrastes de luz e sombra. A presença pontual da luz do Sol faz com que a iluminação ao longo do dia seja variável, tanto na distribuição quanto na intensidade. De acordo com Moore (1991) sob estas condições as superfícies que refletem a luz do Sol tornam-se importantes fontes secundárias de luz natural, já que a luz do Sol é muito forte para ser usada diretamente sobre uma área de trabalho.
O céu parcialmente nublado ou encoberto é uma combinação de céu claro, de fundo, com nuvens sobrepostas nele. A dificuldade neste tipo de céu é padronizar a intensidade de sua luminância, pois esta varia ao longo das horas e, pode apresentar-se muito diferente de um dia para o outro, dependendo da quantidade de nuvens formadas na atmosfera (MOORE, 1991).
O céu encoberto caracteriza-se por esconder o sol e difundir a luz proveniente dele, através das nuvens. A abóbada apresenta-se como uma fonte de iluminação, na cor cinza claro e brilhante. A intensidade de luz é três vezes maior na área do Zênite (posição relativa do sol em um dado momento), em relação a área do horizonte. Moore (1991) salienta que esta distribuição permanece constante ao longo do dia, porém a iluminância absoluta do céu varia com a altitude do Sol, (o céu encoberto é mais brilhante ao meio-dia).
As condições climáticas regionais exercem um papel direto na determinação da configuração básica dos tipos de céu. Em regiões de clima temperado o céu é predominantemente encoberto. No clima quente e seco, o céu é claro e nos quente e úmido, o céu aparece como parcialmente nublado.
Cabe salientar que nas camadas de ar próximas aos níveis de atividades urbanas, quando bastantes carregadas de partículas e gases poluentes, na ação de absorver e refletir parcialmente a luz direta emitida pelo Sol, onde há origem a luz difusa, prejudicam significativamente, segundo Vianna e Gonçalves (2001), a quantidade de luz natural, que pode chegar nos interiores da cidade com até 60% de redução. Nesse processo de recebimento da luz natural, espessas camadas de poluição agem como obstáculos aos raios, refletindo-os de volta para o espaço superior