00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) FAU - FACULDADE DE ARQUITETURA E URBANISMO Dissertações e Teses defendidas na UFAL - FAU
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Tipo: Tese
Título: A malha de pontos de simulação e o cálculo das métricas de avaliação do desempenho da luz natural: estudo e proposta de distribuições não uniformes
Título(s) alternativo(s): Simuladon grid and the calculation of daylight metrics: study and proposal of you-uniform distributions
Autor(es): Ribeiro, Pedro Vitor Sousa
Primeiro Orientador: Cabus, Ricardo Carvalho
metadata.dc.contributor.referee1: Batista, Juliana Oliveira
metadata.dc.contributor.referee2: Barbosa, Ricardo Victor Rodrigues
metadata.dc.contributor.referee3: Krüger, Eduardo Leite
metadata.dc.contributor.referee4: Roriz, Victor Figueiredo
Resumo: O estudo do comportamento da iluminação natural no ambiente construído pode ser feito utilizando-se de diversas ferramentas, como as métricas de desempenho da luz natural, que permitem verificar requisitos mínimos de desempenho e a probabilidade de desconforto visual. Seu cálculo pressupõe a definição de parâmetros, como a malha de sensores no plano de trabalho, que comumente são uniformemente distribuídas no plano de trabalho. Esta tese tem objetivo de identificar a relação entre a disposição da malha de pontos de cálculo da iluminação natural e as métricas de desempenho, bem como propor uma metodologia para a definição de malhas de densidades não uniformes. O estudo dividiu-se em três etapas visando identificar a influência da quantidade de pontos, da setorização do plano de trabalho e de parâmetros como orientação do modelo, latitude e obstrução de entorno a fim de definir a malha de densidade não-uniforme. Para todas as fases foi utilizado um modelo de ambiente padrão com abertura lateral em fita. Na primeira fase variou-se a malha de pontos de 2x2 a 15x15 no plano de trabalho, na segunda o plano foi dividido em nove setores de mesma área, em que foi variada a malha de 1x1 a 8x8 dentro do setor e na terceira foram avaliadas duas orientações, quatro latitudes e quatro situações de obstrução de entorno. A simulação computacional foi realizada pelo TropLux na versão 7 para a primeira etapa e 8 nas demais. As análises exploratória e estatística utilizaram as ferramentas de ANOVA, teste de Tukey. Os resultados permitiram a definição da metodologia proposta, que é a divisão em duas malhas, uma para cálculo da iluminância direta e outra para a refletida. Para a setorização do plano de trabalho foi identificado um valor de referência de 1,0 set/m2 para a direta e 0,4 set/m2 para a refletida. Para a definição da densidade de pontos no setor para a componente direta foi utilizado o coeficiente de variação do Fator de Visão de Céu, cujo divisor foi de 0,6, onde setores abaixo a densidade de pontos é de 1,0 pt/m2 e setores acima a densidade é de 9.0 pt/m2. Para a malha da componente refletida o parâmetro foi a distância angular à janela, onde foi identificado um valor divisor de 50°, onde abaixo dele a densidade de pontos é de 0.4 pt/m2 e setores acima a densidade é de 7.0 pt/m2. A aplicação da metodologia apontou que há ganho em tempo de processamento sem perda significativa nos cálculos das métricas com a aplicação da malha não-uniforme. A melhor definição da malha tem como consequência maior precisão nos resultados das métricas e proporciona aos profissionais de arquitetura e engenharia tenham ferramentas que permitam uma melhor representação do desempenho de seus projetos, permitindo uma melhor definição das estratégias de aproveitamento da luz natural.
Abstract: The study of the behavior of daylight in the built environment can be done using several tools, such as daylight performance metrics, which allow to verify minimum performance requirements and the probability of visual discomfort. Its calculation presupposes the definition of parameters, such as the points grid in the work plane, which are commonly evenly distributed in the work plane. This thesis aims to identify the relationship between the arrangement of the mesh of natural lighting calculation points and performance metrics, as well as to propose a methodology for the definition of meshes of non-uniform densities. The study was divided into three stages aiming at identifying the influence of the quantity of points, the sectorization of the work plan and parameters such as model orientation, latitude and obstruction of the surroundings in order to define the non-uniform density grid. For all phases, a standard environment model with lateral opening was used. In the first phase the 2x2 to 15x15 point grid was varied in the work plane, in the second the plane was divided into nine sectors of the same area, where the grid was varied from 1x1 to 8x8 within the sector and in the third phase two orientations, four latitudes and four situations of surrounding obstruction were evaluated. The computational simulation was performed by TropLux in version 7 for the first stage and 8 for the others. The exploratory and statistical analyses used the tools of ANOVA, Tukey's test. The results allowed the definition of the proposed methodology, which is the division into two grids, one for the calculation of the direct illuminance and the other for the reflected one. For the sectorization of the work plan, a reference value of 1.0 sect/m2 was identified for the direct one and 0.4 sect/m2 for the reflected one. For the definition of the density of points in the sector for the direct component it was used the coefficient of variation of the Factor of Sky Vision, whose divisor was 0.6, where sectors below the density of points is 1.0 pt/m2 and sectors above the density is 9.0 pt/m2. For the mesh of the reflected component the parameter was the angular distance to the window, where a dividing value of 50° was identified, where below it the density of points is 0.4 pt/m2 and sectors above it the density is 7.0 pt/m2. The application of the methodology pointed out that there is a gain in processing time without significant loss in the metric calculations with the application of the non-uniform grids. The better definition of the grid has as a consequence greater precision in the results of the metrics and provides architecture and engineering professionals with tools that allow a better representation of the performance of their projects, allowing a better definition of strategies for the use of daylight.
Palavras-chave: Iluminação natural
Iluminação de ambiente
Desempenho da luz natural
Malha de pontos
Métricas de desempenho
Simulação computacional
Daylighting
Grid of points
Daylight metrics
Computer simulation
CNPq: CNPQ::CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::ARQUITETURA E URBANISMO
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo
Citação: RIBEIRO, Pedro Vitor Sousa. A malha de pontos de simulação e o cálculo das métricas de avaliação do desempenho da luz natural: estudo e proposta de distribuições não uniformes. 265 f. 2021. Tese (Doutorado em Arquitetura e Urbanismo) - Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação Dinâmicas do Espaço Habitado, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2020.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/8201
Data do documento: 18-dez-2020
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