Keywords
Sky condition
Daylighting simulation
How to Cite
Abstract
Brazilian standards recommend that the sky in daylighting simulations be the most representative of the location for summer and winter solstices, but the standards do not provide enough information to define them. However, the essential data for the definition of the sky are those obtained by equipment that measures global and diffuse solar radiation - existing in a few cities in Brazil. Thus, this article aims to define the sky conditions and the characteristic CIE skies of Brazilian capitals through a method applicable to the reality of the country. Initially, the capitals of the Center-South with data availability of daily and monthly sunshine hours from the Instituto Nacional de Meteorologia were selected, considering twenty years (1997-2016). The method, chosen to find the sky conditions, was the simplified one of Duffie and Beckman (2013) with adaptations from Ferreira and Souza (2006). For sky types, an additional step proposed by the authors was used, which divided the percentage of each sky condition obtained in the previous step by the amount of CIE skies with respective sky conditions. The results were ratified by comparison with cloudiness data from the same period. Thus, the research established a simplified classification of conditions and types of CIE sky for simulations with the static sky in daylighting programs for Cuiabá, Brasília, Belo Horizonte, Vitória, São Paulo, Curitiba, Florianópolis and Porto Alegre. Also, a methodology is presented for the selection of typical skies that could be replicated to other Brazilian cities.
References
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15.215: Iluminação natural – Parte 2: Procedimento de cálculo para a estimativa da disponibilidade de luz natural. Rio de Janeiro, 2005a.
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15.215: Iluminação natural – Parte 4: Verificação experimental das condições de iluminação interna de edificações – Método de medição. Rio de Janeiro, 2005b.
ALSHAIBANI, K. A. Classification Standard Skies: The use of horizontal sky illuminance. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Great Britain, v. 73, p. 387-392, jan. 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.01.116
BAKIRCI, K. Models of solar radiation with hours of bright sunshine. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Great Britain, v. 13, p. 2580-2588, jul. 2009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.07.011
BESHARAT, F.; DEHGHAN, A. A.; FAGHIH, A. R. Empirical models for estimating global solar radiation: A review and case study. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Great Britain, v. 21, p. 798-821, mar. 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.12.043
BRASIL. Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior. Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO). Portaria n.18, de 2012. Manual para Aplicação do RTQ-R, Brasília, DF, v. 1, 202 p., jan. 2012. Disponível em: https://bit.ly/2E8eoUE. Acesso em: 04 ago. 2017.
CABÚS, R. Validação do programa TropLux. In: ENCONTRO NACIONAL E LATINO-AMERICANO DE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 2., 2005, Maceió. Anais [...]. Porto Alegre: ANTAC, 2005, p. 250-259.
CABÚS, R.; VÍTOR, P. TropLux 7: Guia do Usuário. Maceió: Instituto Lumeeiro, 2015. Disponível em: https://bit.ly/2PX3lQQ. Acesso em: 18 dez. 2018.
CEI - COMMISSION INTERNATIONALE DE L’ECLAIRAGE. Guide to Recommended Practice of Daylight Measurement. Technical Report. CIE 108. Vienna: Commission Internacionale de L’Eclairage, 1994.
CEI - COMMISSION INTERNATIONALE DE L’ECLAIRAGE. ISO 15469:2004(E) /CIE S 011/E:2003. Spatial distribution of daylight – CIE standard general sky. Vienna: Commission Internacionale de L’Eclairage, 2004.
CLIMATE.ONEBUILDING. 2018. Repository of free climate data for building performance simulation. South America-Region 3, BRA – Brazil. Disponível em: http://climate.onebuildin.org. Acesso em: 18 dez. 2018
DUFFIE, J. A.; BECKMAN, W. A. Solar Engineering of Thermal Processes. 1st edition; 4th edition. New York: John Wiley & Sons, 2013.
FERREIRA, C. C.; SOUZA, R. V. G. de. Desenvolvimento de modelos matemáticos para a determinação da disponibilidade de luz natural no crepúsculo para a cidade de Belo Horizonte. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 13, n. 4, out./dez. 2013. DOI:http://dx.doi.org/10.1590/S1678-86212013000400004.
FERREIRA, F. F.; SOUZA, R. V. G. de. Determinação de céus típicos para minas gerais –metodologia de obtenção a partir de dados simplificados. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 11., 2006, Florianópolis. Anais [...]. Porto Alegre: ANTAC, 2006, p. 364-371.
GOULART, S. V. G. Dados climáticos para avaliação de desempenho térmico de edificações em Florianópolis. 1993. 111 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1993.
IBGE - INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Censo 2010, Resultados, Sinopse do censo demográfico 2010. População nos Censos Demográficos, segundo as Grandes Regiões e as Unidades da Federação – 1872/2010. População em 2010, 2010. Disponível em: http://www.censo2010.ibge.gov.br/sinopse/index.php?dados=4&uf=00. Acesso em: 04 ago. 2017.
INMET - INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA. Estações e dados. BPMED – Dados históricos. Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa. Horas de insolação diária e mensal. 1997-2016a. Disponível em: http://www.inmet.gov.br/projetos/rede/pesquisa/inicio.php. Acesso em: 28 jun. a 3 jul. 2017.
INMET - INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA. Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa. Nebulosidade média (em décimos). 1997-2016b. Disponível em: https://portal.inmet.gov.br/. Acesso em: 28 jun. a 3 jul. 2017.
JULIAN, W. G. Daylighting standards, codes and policies. In: INTERNATIONAL DAYLIGHTING CONFERENCE, 1998, Ottawa. Proceedings […]. Ottawa: Ministry of Supply and Services Canada, 1998. p. 266-267.
KORACHAGAON, I.; BAPAT, V. N. General formula for the estimation of global solar radition on earth´s surface around the globe. Renewable Energy, Great Britain, v. 41, p. 394-400, nov. 2011. DOI:https://doi.org/10.1016/j.renene.2011.11.002
LABORATÓRIO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES (LabEEE). Arquivos climáticos em formato TRY, SWERA, CSV e BIN. [2005?]. Disponível em: http://www.labeee.ufsc.br/downloads/arquivos-climaticos/formato-try-swera-csv-bin. Acesso em: 05 ago. 2017.
LOU, S.; LI, D. H. W.; LAM, J. C. CIE Standard Sky classification by accessible climatic índices. Renewable Energy, Great Britain, v. 113, p. 347-356, jun. 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2017.06.013
RANGARAJAN, S.; SWAMINATHAN, M. S.; MANI, A. Computation of solar radiation from observations of cloud cover. Solar Energy, Great Britain, v. 32, n. 4, p. 553-556, 1984. DOI: https://doi.org/10.1016/0038-092X(84)90270-6
SOUZA, R. V. G. de; PEREIRA, F. O. R. Primeira estação de medição de iluminação natural em território brasileiro: análise dos dados dos dois primeiros anos de funcionamento. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 4, n. 3, p. 79-94, jul./set. 2004.
SUPIT, I; VAN KAPPEL, R. R. A simple method to estimate global radiation. Solar Energy, Great Britain, v. 63, n. 3, p. 147–160, 1998. DOI: https://doi.org/10.1016/S0038-092X(98)00068-1
WU, W. et al. Spatial estimation of monthly mean daily sunshine hours and solar radiation across mainland China. Renewable Energy, Great Britain, v. 57, p. 546-553, mar. 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2013.02.027
I accept that PARC Research in Architecture and Building Construction journal perform, on the original file approved for publication, revisions and modifications in orthoghaphic, grammar and standard issues.
I give to PARC Research in Architecture and Building Construction journal the rights of first publication of the revised version of my paper, licensed under the 'Creative Commons Attribution' license (which allows sharing the work with the recognition of first authorship and publication in this journal).
Downloads
