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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO CENTRO MULTIDISCIPLINAR PAU DOS FERROS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS E HUMANAS ARQUITETURA E URBANISMO CONFORTO AMBIENTAL II ÉRICA THALIA ROCHA DA FONSECA RELATÓRIO SOBRE O CÁLCULO DE ILUMINAÇÃO PARA EDIFÍCIO VERTICAL RESIDENCIAL PROJETADO PARA O MUNICÍPIO DE PAU DOS FERROS/RN Pau dos Ferros / RN 2021 ÉRICA THALIA ROCHA DA FONSECA RELATÓRIO SOBRE O CÁLCULO DE ILUMINAÇÃO PARA EDIFÍCIO VERTICAL RESIDENCIAL PROJETADO PARA O MUNICÍPIO DE PAU DOS FERROS/RN Relatório apresentado à disciplina de Conforto Ambiental II para a obtenção da avaliação da terceira unidade. Prof. Dr. Eduardo Raimundo Dias Nunes Pau dos Ferros / RN 2021 Sumário 1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................................... 4 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ......................................................................................... 5 3. OBJETIVOS .......................................................................................................................... 6 4. MATERIAL E MÉTODOS ..................................................................................................... 6 5. ANÁLISE DOS DADOS E RESULTADOS ......................................................................... 10 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................................................................. 14 7. REFERÊNCIAS .................................................................................................................... 16 1. INTRODUÇÃO A iluminação solar ou iluminação natural, está presente no dia-a- dia de todo e qualquer ser humano, tanto relacionado ao seu rimo de vida como sua noção de tempo. Atualmente, praticamente todas as atividades realizadas pelas pessoas acontecem dentro de um ambiente construído, seja trabalho, convívio, diversão, lazer, ambas não necessitam mais de luz natural para que possam acontecer, sendo estendidas até a noite devido a tecnologias diversas para criação de luz. O projeto de estudo, é um apartamento em uma edificação vertical idealizada para obtenção da avaliação da disciplina de Projeto III do curso de Arquitetura e Urbanismo da UFERSA de Pau dos Ferros/RN. O terreno está situado próxima a Praça de Eventos Nossa Senhora da Conceição, e a cerca de 50 metros da avenida Independência, principal rodovia da cidade (BR-405). Figura 1: Localização Edificação Fonte: Google Earth, adaptado pelo autor, 2021. O município de Pau dos Ferros/RN está situado na Zona Bioclimática 7, sendo está caracterizada por clima quente e semiárido, e temperaturas elevadas durante todo o ano. Tal zona possui recomendações construtivas para aberturas pequenas e sombreadas. Questões como essa devem ser sempre vistas como necessárias na hora de projetar uma edificação, assim podendo evitar possíveis problemas relacionados a temperatura, luz e conforto de seus usuários. Pensando dessa forma foi elaborada uma planta de pavimento tipo com dois apartamentos espelhados, sendo o de análise, o tipo B. Este tem um programa de necessidades para seis usuários, sendo dividido em Sala de estar, sala de jantar, escritório, sala de tv, adega, cozinha, área de serviço, dependência, lavabo, banheiro e três suítes, representado pela figura 2. Figura 2: Planta Baixa - Layout Fonte: Autor, 2021. 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Por meio de diversas tecnologias, o ser humano conseguiu transformar a noite em dia, transcendendo a função de apenas iluminar um local, a iluminação se tornou algo relacionado a beleza e decoração de um ambiente, como também a saúde de seu usuário. Isso porque, a luz representa o estímulo mais importante para o ajuste de ritmos circadianos. A luz serve para ajustar a secreção de alguns hormônios e redefinir o ciclo do sono. “O Conforto Lumínico em residências está relacionado aos estímulos ambientais á visão que são incitados pela quantidade de luz, seja esta natural ou artificial, estando ligado ainda a sua variação e distribuição dentro dos ambientes”. (UGREEN, 2018). É importante que um projeto de arquitetura seja pensado de maneira integrada, sem que há separação entre o projeto arquitetônico e o de interiores e iluminação. Assim é possível a dinâmica entre a luz natural e a artificial, sem que seja necessária a utilização da última durante o dia. Até para a escolha de luminárias e lâmpadas considera-se o uso e função do ambiente, buscando algo que satisfaça o efeito que o usuário deseja alcançar, tanto de forma visual quanto funcional. Reprodução de cor, índice de refletância e temperatura de cor, devem ser levados em consideração na hora da escolha, posntos esses que contribuem para a redução do consumo de enrgia. Lamberts (2014) diz que o conforto visual é um fator de grande relevância para a realização de um determinado ofício, assim o ser humano pode concluir e realizar suas tarefas sem dificuldades quando em um ambiente bem iluminado. 3. OBJETIVOS O relatório possui como objetivo geral, realizar a análise de iluminância média de cinco ambientes de um apartamento em um edifício multifamiliar. A análise se limitará a dois cenários de simulação, um para iluminação natural e outro para iluminação artificial, cada um deles em dias e horários distintos. Para construção do relatório, serão levados em consideração parâmetros estabelecidos pela norma com auxilio de Software, para que assim seja a feita uma análise comparativa com os dados obtido. 4. MATERIAL E MÉTODOS O estudo é de caráter qualiquantitativo, a metodologia parte tanto de um aporte teórico, como revisões normativas e bibliográficas, como também prático. Para isso utilizou-se o software DIAlux evo (Figura 3), equipamento esse capaz de gerar um relatório e análise completa do sistema de iluminação dos diferentes cenários. O software se utiliza de parâmetros estabelecidos pela normativa Norte Americana de iluminação. Figura 3: DIAlux Fonte: DIAlux, 2021. Primeiramente foi feita a volumetria do apartamento a partir da planta baixa já existente e elaborada pelo autor. Após a modelagem, (Figura 4) o usuário pode escolher tipos de esquadrias e realizar as aberturas existentes no projeto, assim como luminárias adequadas a cada tipo de ambiente. Figura 4: Modulação DIAlux/Iluminação Artificial Fonte: DIAlux/Autor, 2021. Assim que inseridas as luminárias e esquadrias, são criados cenários distintos de iluminação natural e artificial para simulação. Para Iluminação Natural foi escolhido o dia 20 de maio de 2021 às 15:00 horas com céu claro. Para o cenário de Iluminação Artificial, o dia 20 de maio de 2021 às 21:00 horas. A partir desses dois cenários tornou-se possível a análise comparativa. De acordo com a norma Norte Americana, a edificação é classificada como Área 33 - Lighting for Residences, Residencial Interiors. Após as escolhas de materiais e elaboração de cenários é solicitado o início dos cálculos para obtenção do relatório com os dados específicos para cada ambiente, como também dados técnicos da luminária escolhida. Em todos os ambientes escolhidos para análise, escritório, cozinha, sala de estar, sala de jantar e dormitório, utilizou-se o mesmo tipo de luminária, onde no relatório é possível visualizar sua curva de distribuição polar (Figura 5). Figura 5: Curva de distribuição polar Fonte: DIAlux, 2021. A partir dos dados fornecidos pelo relatório, foram feitas tabelas com especificações de cada um dos ambientes e respectivas luminárias.4.1. ESCRITÓRIO DADOS DO AMBIENTE - ESCRITÓRIO Área 33 – Lighting for Residences Aplicação Residental Interiores, work conter Tarefa Visual (Em) 400.0 lux Uniformidade Em/Emin - Reprodução de Cores Index (Ra) 80 DADOS DA LUMINÁRIA Fluxo Luminoso da Luminária 3974 lm Eficiência Energética 113.5 lm/W Temperatura de Cor 4000 K Índice de Reprodução de Cores 80 4.2. COZINHA DADOS DO AMBIENTE - COZINHA Área 33 – Lighting for Residences Aplicação Residental Interiores, work conter Tarefa Visual (Em) 50.0 lux Uniformidade Em/Emin 5000 Reprodução de Cores Index (Ra) 80 DADOS DA LUMINÁRIA Fluxo Luminoso da Luminária 3974 lm Eficiência Energética 113.5 lm/W Temperatura de Cor 4000 K Índice de Reprodução de Cores 80 4.3. SALA DE JANTAR DADOS DO AMBIENTE - JANTAR Área 33 – Lighting for Residences Aplicação Residental Interiores, work conter Tarefa Visual (Em) 50.0 lux Uniformidade Em/Emin 4000 Reprodução de Cores Index (Ra) 80 DADOS DA LUMINÁRIA Fluxo Luminoso da Luminária 3974 lm Eficiência Energética 113.5 lm/W Temperatura de Cor 4000 K Índice de Reprodução de Cores 80 4.4. SALA DE ESTAR DADOS DO AMBIENTE - ESTAR Área 33 – Lighting for Residences Aplicação Residental Interiores, work conter Tarefa Visual (Em) 30.0 lux Uniformidade Em/Emin 5000 Reprodução de Cores Index (Ra) 80 DADOS DA LUMINÁRIA Fluxo Luminoso da Luminária 3974 lm Eficiência Energética 113.5 lm/W Temperatura de Cor 4000 K Índice de Reprodução de Cores 80 4.5. DORMITÓRIO DADOS DO AMBIENTE - DORMITÓRIO Área 33 – Lighting for Residences Aplicação Residental Interiores, work conter Tarefa Visual (Em) 30.0 lux Uniformidade Em/Emin 3000 Reprodução de Cores Index (Ra) 80 DADOS DA LUMINÁRIA Fluxo Luminoso da Luminária 3974 lm Eficiência Energética 113.5 lm/W Temperatura de Cor 4000 K Índice de Reprodução de Cores 80 5. ANÁLISE DOS DADOS E RESULTADOS O software gera além do relatório, quadros resumo de informações para cada um dos ambientes, onde neles é possível distinguir de forma mais clara os resultados do calculo dos cenários, onde são informadas potencias luminosas e a avaliação direta. Dentro dele também é possível adicionar cores falsas, tanto para iluminação natural quanto artificial, onde é visto o gráfico de cores e intensidade da luz em distintas partes dentro de um ambiente, tanto com relação a luminárias, quanto a luz incidente vinda de aberturas e janelas. As figuras mostram resultados com relação a potencia luminosa perpendicular e o gráfico de cores falsas para ambos os cenários de iluminação para cada um dos cinco ambientes escolhidos para análise. 5.1. ESCRITÓRIO Figura 6: Potência Luminosa - Natural Figura 7: Potência Luminosa - Artificial Fonte: DIAlux, 2021. Figura 8: Cores Falsas - Natural Figura 9: Cores Falsas - Artificial Fonte: DIAlux, 2021. 5.2. COZINHA Figura 10: Potência Luminosa - Natural Figura 11: Potência Luminosa - Artificial Fonte: DIAlux, 2021. Figura 12: Cores Falsas - Natural Figura 13: Cores Falsas - Artificial Fonte: DIAlux, 2021. 5.3. SALA DE JANTAR Figura14: Potência Luminosa - Natural Figura 15: Potência Luminosa - Artificial Fonte: DIAlux, 2021. Figura 16: Cores Falsas - Natural Figura 17: Cores Falsas - Artificial Fonte: DIAlux, 2021. 5.4. SALA DE ESTAR Figura 18: Potência Luminosa - Natural Figura 19: Potência Luminosa - Artificial Fonte: DIAlux, 2021. Figura 20: Cores Falsas - Natural Figura 21: Cores Falsas - Artificial Fonte: DIAlux, 2021. 5.5. DORMITÓRIO Figura 22: Potência Luminosa - Natural Figura 23: Potência Luminosa - Artificial Fonte: DIAlux, 2021. Figura 24: Cores Falsas - Natural Figura 25: Cores Falsas - Artificial Fonte: DIAlux, 2021. Como visto nos resultados, apenas o escritório, primeiro ambiente de estudo encontra-se fora dos parâmetros estabelecidos pela norma norte americana, em um de seus cenários, o de iluminação natural, ele obteve uma potência luminosa média de 230 lx, onde o necessário é uma potência ≥ 400 lx, Figura 6. Dessa forma torna-se necessária a integração entre os dois tipos de iluminação nessa situação. Os demais ambientes, cozinha, sala de estar, sala de jantar e dormitório encontram-se de acordo e dentro dos padrões em ambos os cenários, assim como o escritório no cenário de iluminação artificial. 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS A partir dos dados analisados, tendo em vista o relatório gerado e a simulação realizada, para ambos os cenários de iluminação natural e artificial na edificação tornou-se possível a análise comparativa com relação a norma norte americana implantada pelo software DIAlux. Para que isso fosse possível, foi preciso uma introdução e embasamento teórico dentro dos conhecimentos da disciplina de Conforto Ambiental II. Aulas práticas com o software e orientação puderam auxiliar na realização do trabalho prático e elaboração do relatório. Dentre os cinco ambientes escolhidos encontram-se áreas de estudo e trabalho, como áreas de permanência e áreas molhadas, cada um deles com um tipo de necessidade de iluminação específico de acordo com seu uso. Com a análise feita, para o cenário de iluminação natural, todos os ambientes, exceto pelo escritório, encontram-se dentro dos valores e padrões previstos. No escritório, a potência luminosa obtida esteve abaixo do indicado, por ser um ambiente de permanência para estudo e trabalho, necessita de maior iluminação durante o dia, sem que o uso de luminárias e lâmpadas possa intervir antes do horário indicado. Para isso, uma solução seria aumentar sua abertura ou inserir novas, para que a iluminação possa ser eficiente em uma área predominante do ambiente. Com relação ao cenário de iluminação artificial, todos os ambientes obedecem ao estabelecido em potencia e distribuição de iluminação. A partir da confecção deste relatório nota-se a importância dessa análise e de que forma essa avaliação pode contribuir ou interferir tanto nos usos dos ambientes quanto na qualidade de vida e bem estar de seus usuários, demonstrando eficiência e valor em um projeto e garantindo sua qualidade em diversas áreas. 7. REFERÊNCIAS ABNT. NBR 15575-1. Edificações habitacionais – Desempenho Parte 1: Requisitos Gerais. Rio de Janeiro. 2013. CARLSON, Neil R. Fisiologia do comportamento. 7ª ed. São Paulo: Manoele, 2002. 699 p. LAMBERTS, R.; DUTRA, L.; PEREIRA, F.O.R. Eficiência Energética na Arquitetura. 3ª edição. Rio de Janeiro, 2014. NETO, Júlio Anselmo Souza; CASTRO, Bruno Freire de. Melatonina, ritmos biológicos e sono – uma revisão da literatura. Revista Brasileira de Neurologia, [S.I.], v. 44, n. 1, p. 5-10, jan. 2008. UGREEN. Iluminação Natural e seus Benefícios. 2019. Disponível em: <https://www.ugreen.com.br/iluminacao-natural-arquitetura/>. Acesso em: 21 de março de 2021.