Arquitetura e luz natural : a influência da profundidade de ambientes em edificações residenciais

Abstract

Esta dissertação tem como objetivo investigar a influência de variáveis arquitetônicas no desempenho da iluminação natural, mais especificamente a profundidade dos ambientes e as proteções solares, através de estudos realizados com simulações computacionais dinâmicas, considerando o contexto territorial brasileiro. Assim, este trabalho visa contribuir para as boas práticas na arquitetura, permitindo o desenvolvimento de projetos que garantam um desempenho mínimo da luz natural em edificações residenciais. Os resultados aqui apresentados geraram indicações relativas à bonificação de iluminação natural presentes no Regulamento Técnico da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais – RTQ-R (BRASIL,2010). Para isso, o método utilizado incluiu 336 simulações com a ferramenta de simulação dinâmica Daysim,desenvolvidas em duas etapas. Na primeira etapa foram feitas 160 simulações, para 11 cidades, nas orientações norte, sul, leste e oeste, foi definido o desempenho mínimo da luz natural em ambientes residenciais e identificada a profundidade limite do ambiente para garantir estas condições de desempenho. Na segunda etapa foram desenvolvidos três modelos com um tipo de proteção solar cada, para verificar a influência das proteções solares na profundidade limite do ambiente. Os resultados encontrados passaram por uma verificação de sua aplicabilidade, onde os valores da profundidade limite foram examinados em 40 ambientes reais de edificações residenciais localizadas em Florianópolis e Brasília. Os resultados apontam que ambientes com área de abertura de 1/6 da área de piso, sem proteção solar e com refletâncias internas no padrão utilizado na arquitetura (teto 84%, paredes 58% e piso 30%), devem ter uma profundidade limite de 2,57 vezes a altura da janela para garantir uma iluminância 60 lux apenas com iluminação natural, em 70% das horas do ano com luz natural, em 70% da área do ambiente. No caso de ambientes com proteção solar, a profundidade limite do ambiente reduz-se em média 17,9%, passando, portanto, para no máximo 2,11 vezes a altura da janela. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

This dissertation aims to investigate architectural variables that influence on daylight performance, specifically room depth and solar protection, through studies using dynamic computer simulations, considering the Brazilian territorial context. The work aims to contribute to best practices in architecture, allowing the development of projects to ensure a minimum performance of daylight in residential buildings. The results presented here led to the statements concerning the daylight bonus of The Technical Regulation for Energy Efficiency Labelling of Residential Buildings (RTQ-R) (BRAZIL, 2010). The method included 336 computer dynamics simulations with software DaySim that were developed in two stages. In the first stage 196 simulations were made to 11 cities in North, South, East and West orientations, defined minimum daylight performance in residential rooms and identified room depth limit to ensure the conditions for minimum daylight performance. In the second stage three models were developed with different solar protection types, to check the influence of solar protections in the room depth. The applicability of the results have been verifyedin 40 real room of residential buildings located in Florianópolis and Brasília. The results suggest that rooms with aperture area of 1/6 of the floor area without solar protection and standard internal reflectances used in the architecture (84% ceiling, walls 58%, and floor 30%) should have a depth limit of 2,57 times the height of the window to ensure 60 lux with daylight, in 70% of the year with daylight and 70% of the area's room. For rooms with solar protection the depth limit is reduced on average 17,9%, resulting in a maximum depth limit of 2,11 times the height of the window.