Sistemas inovadores de iluminação natural : estudo de seu desempenho sob condições de ceu real em Campinas, SP

Orientador: Paulo Sergio Scarazzato

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo

Made available in DSpace on 2018-08-07T10:08:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ciampini_Flavia_M.pdf: 46784073 bytes, checksum: e6d43d6ef27616aa1ae3ce6f61745be3 (MD5) Previous issue date: 2005

A importância desta pesquisa reside na avaliação quantitativa de diferentes dispositivos de iluminação natural, disponíveis no mercado internacional, mediante a aquisição das iluminâncias obtidas através de ensaios em protótipos. Este trabalho foi realizado com objetivo de verificar se a aplicação destes sistemas, restritos a sistemas de iluminação lateral, no território nacional trariam de fato alguma vantagem para as edificações, no sentido de otimizar a iluminação natural obtida em ambientes profundos, em território brasileiro. As medições foram realizadas sob condição de céu real na cidade de Campinas, SP. A dissertação é composta por três etapas. A primeira, traz uma revisão dos princípios básicos necessários para o estudo das tecnologias utilizadas. Em seguida são apresentados alguns dispositivos de iluminação natural no cenário internacional, identificando suas características e os princípios físicos que determinam seu funcionamento. Na segunda etapa, mediante utilização de planilhas eletrônicas, determinou-se, para cada painel, a posição e o desenho mais adequados à latitude de Campinas para fachada norte. De acordo com estas especificações foram solicitados, no exterior, os painéis aos fabricantes. Na terceira fase, com um sistema de medição de iluminâncias, criado especialmente para esta tarefa, foram registradas as iluminâncias obtidas no interior de quatro protótipos, construídos na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) utilizando-se os 12 diferentes painéis doados por universidades e empresas estrangeiras. Os painéis de iluminação natural foram acoplados à abertura dos protótipos, localizada na fachada norte. As iluminâncias obtidas com cada painel foram registradas de 8:00 as 18:00, de março a julho. Para que todos os painéis fossem medidos com condições de sol semelhantes foi realizado um rodízio de forma que a cada quatro dias todos os painéis foram acoplados aos protótipos e suas iluminâncias medidas ao longo do dia. Os dados são tratados de forma a obter valores médios mensais das iluminâncias, em função da profundidade do ambiente, onde foram realizadas as medições para dias claros, encobertos e parcialmente encobertos. A partir da comparação dos dados obtidos experimentalmente procurou-se estabelecer quais dos dispositivos estudados, iluminam o ambiente de forma otimizada em relação a um vidro comum de 3mm, criando uma iluminação mais homogênea ou conseguindo iluminâncias maiores no fundo do ambiente. O estudo mostrou que todos os dispositivos poderiam facilmente ser adaptados ao clima luminoso de Campinas, para fachada norte, no entanto cada um destes dispositivos tem as suas limitações e vantagens. Por fim uma solução ótima para alcançar um aproveitamento otimizado da luz natural dentro dos espaços, de acordo com os dispositivos estudados é sugerido na conclusão do trabalho

The importance of this research relies on the quantitative evaluation of different daylighting devices, available in the international market, by means of acquiring the iIIuminance through models. This work was accomplished with objective of verifying the application of these systems, restricted to lateral iIIumination in national territory, if they would bring in fact some advantage for buildings, in the sense of optimizing the daylighting obtained in deep rooms, in Brazilian territory. The measurement has been made under real sky condition in the city of Campinas, SP. This thesis is composed of three stages. The first, brings a revision of the basic principies necessary for the study of the technologies used. Soon afterwards these daylighting devices in the international scene are presented, identifying their characteristics and the physical principies that determine its operation. In the second stage, by use of electronic spreadsheets, it was determined for each panel, the position and the most appropriate drawing for the latitude of Campinas for a North façade. In agreement with these specifications the panels were requested abroad from their manufacturers. In the third phase, with an iIIuminance measurement system, especially created for this task, the iIIuminance inside four prototypes were acquired, built in the State University of Campinas (UNICAMP), using the 12 different panels donated by universities and foreign companies. The daylinghting panels were coupled to the opening of the prototypes, located in the north façade. The illuminance obtained with each of these panels was registered from 8:00 to 18:00, from March to July. So that all of the panels were measured with the similar sun conditions so that every four days all of the panels were coupled to the prototypes and their iIIuminance measured during the day. The data are treated to get monthly average values of the illuminances, as a function of the depth of the environment, where the measurements were accomplished for clear, partially cloudy and cloudy days. From the comparison of these data we establish which of the studied devices can achieve a better performance if compared with a standard clear glass panel, and which can obtain a homogeneous iIIumination or greater iIIuminances along the deep of the room. The study showed that all the devices could easily be adapted to the luminous climate of Campinas, for the north façade, however each one of these devices has their limitations and advantages. Finally a new solution is suggested to reach an optimized exploitation of daylight in interior spaces, in agreement with the results obtained in the conclusion of this work

Mestrado

Edificações

Mestre em Engenharia Civil