Resumo
Além do conforto visual humano e estética, a luz natural tem importante papel no consumo de energia elétrica, por permitir substituir o uso de luz artificial ao longo dos dias. Hoje existe a Simulação Dinâmica usando Arquivos Climáticos digitais, que descrevem característica típica anual da disponibilidade de radiação e luz, em muitas localidades do planeta. Esta simulação usa o conceito de Daylight Coefficient (DLC), que associa à determinadas porções do céu a quantidade de luz que chega a pontos dos planos de ambientes, permitindo estimar disponibilidade diária/horária de luz natural durante um ano típico. Propõe-se aqui o Coeficiente de Radiosidade (CR), relacionando Iluminância inicial, de uma porção de plano, num ambiente com Iluminância parcial que, após várias inter-reflexões, chegam a outras porções de planos do ambiente, partindo daquela porção inicial. Apresenta-se o conceito de Estimativa Anual de Luz Natural – EALN, que propõe uma abordagem tríplice baseada na Radiosidade e usando o Coeficiente de Radiosidade, o Daylight Coefficient numa versão desenvolvida para Radiosidade e também o novo Conceito de Radiosidade Plena (RP), este usando ciclos integrais de Radiosidade no método clássico, de acordo com uma análise do ambiente que determina qual dos três métodos é mais rápido para a circunstância do projeto. Os três métodos conduzem aos mesmos valores de EALN, como é demonstrado, otimizando o tempo de estudos, além de outras vantagens. Modelos simulados pelos três métodos em diferentes graus de resolução mostram a consistência e confiabilidade da abordagem, como se demonstra nos resultados obtidos.
Referências
CIE. COMMISSION INTERNATIONALE DE L´ECLAIRAGE. Spatial Distribution of Daylight. CIE Standard General Sky: ISO 15469: 2004(E) / CIE S 011/E:2003. Vienna: CIE Central Bureau, 2004.
CLARO, A. Método para Determinação da Estimativa Anual de Luz Natural Utilizando o Modelo Vetorial Esférico para Radiosidade. 2015. 165 f. Tese (Concurso para Professor Titular) – Centro Tecnológico,Departamento de Arquitetura e Urbanismo. Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2015. Disponível em: https://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/136390/ANDERSON%20CLARO%20-%20TESE%20TITULAR%20UFSC%20OUTUBRO%202015.pdf?sequence=1&isAllowed=y Acesso em: 26 de jan. 2021.
CLARO, A. Modelo Vetorial Esférico para Radiosidade Aplicado à Iluminação Natural. 1998. 178 p. Tese (Doutorado em Engenharia de Produção) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianpolis,1998. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/77897. Acesso em 26 jan. 2021.
COHEN, M. F.; CHEN, S. E.; WALLACE, J. R; GREENBERG, D. P. A Progressive Refinement Approach to Fast Radiosity Image Generation. Computer Graphics, v.22, n.4, 1988, p. 75-84. Disponível em: http://www.cs.cmu.edu/afs/cs/academic/class/15462-f10/www/lec_slides/p75-cohen.pdf. Acesso em: 27 jan. 2021.
COHEN, M. F.; GREENBERG, D. P. The Hemi-Cube: a Radiosity Solution for Complex Environments. In: ACM SlGGRAPH Computer Graphics, v. 19, n. 3, p. 31-40, jul., 1985. DOI: https://doi.org/10.1145/325165.325171.
GEEBELEN, B. Daylighting Computation Methods - From Dot Chart to Digital Simulation. Syllabus Studiedag Daglichttoetreding in Gebouwen, Antwerpen: KVIV, 2003. Disponível em: https://lirias.kuleuven.be/bitstream/123456789/160607/1/kviv_geebelen.pdf%20-. Acesso em: 27 jan. 2021.
MORO, J.; KRUGER, E.; CLARO, A. Análise por meio de Simulação Computacional dos Sistemas de Iluminação do Edifício Sede do Tribunal de Contas do Paraná. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 15., Maceió, 2014. Anais [...], Maceió: UFAL, 2014. DOI: http://doi.org/10.17012/entac2014.
PEREZ, R.; SEALS, R.; MICHALSKY, J. All-weather model for sky luminance distribution – Preliminary configuration and validation. Solar Energy, v. 50, n. 3, p 235-245. 1993.
TREGENZA, P. R. The Monte Carlo method in lighting calculations. Lighting Research and Technology. v.5, n. 4, p. 163-170. 1983. DOI: https://doi.org/10.1177/096032718301500401.
TREGENZA, P. R.; WATERS, I. Daylight coefficients. Lighting Research and Technology, v. 49, n. 7, p. 65-71. 1983. DOI: https://doi.org/10.1177/1477153516653786
WARD, G. J. The RADIANCE Lighting Simulation and Rendering System. Computer Graphics. In: SIGGRAPH’94, 1994, Orlando. Proceedings […]. Orlando: Association for Computing Machinery, 1994, p. 459-72. Disponível em: http://radsite.lbl.gov/radiance/papers/sg94.1/ . Acesso em 27 jan. 2021.
WHITTED, T. An Improved Illumination Model for Shaded Display Graphics and Image Processing. Communications of the ACM, New Jersey, v. 23, n. 6. 1980. DOI: https://doi.org/10.1145/358876.358882
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Copyright (c) 2022 PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção