ecv5161 - aula 5 - proteções solares.pdf
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PROTEÇÕES SOLARES
DEIVIS LUIS MARINOSKI, Dr.
ROBERTO LAMBERTS, PhD
Laboratório de Eficiência Energética em Edificações
www.labeee.ufsc.br
INTRODUÇÃO
As proteções solares são utilizadas quando a radiaçãodireta não é desejada dentro do ambiente.
O traçado das proteções exige o conhecimento dosmovimentos do Sol e da Terra, e de seus efeitos sob avisão do observador na terra.
Observador: pode ser um ponto, uma reta, um planocomo uma parede ou janela ou um volume, no caso deuma edificação .
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MOVIMENTOS DA TERRAROTAÇÃO
A rotação ao redor de um eixo Norte-Sul, que passa por seus pól os,
origina o dia e a noite.
MOVIMENTOS DA TERRA
TRANSLAÇÃO AO REDOR DO SOLO movimento de translação da Terra ao redor do Sol determina a s
quatro diferentes estações do ano.
21 DEZ
21 JUN
21 MAR
21 SET
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MOVIMENTOS DA TERRAData de início destas estações no hemisfério sul
Solstício => Época em que o Sol passa pela sua maior declinação
boreal ou austral, e durante a qual cessa de afastar-se do equ ador.
Equinócio => Ponto da órbita da Terra em que se registra uma igual
duração do dia e da noite.
Data Denominação 21 de março Equinócio de outono 21 de setembro Equinócio de primavera 21 de junho Solstício de inverno 21 de dezembro Solstício de verão
MOVIMENTOS DA TERRAProjeção estereográfica do sol sobre o plano do observador localizado em um ponto qualquer da Terra .
S
N
L
a
h
zênite
O
Nadir
Linha do horizonte
Abóbada celeste
� A localização do sol na abóbada
celeste pode ser identificada
através de dois ângulos: a altura
solar e o azimute.
� O azimute é o ângulo que a
projeção do sol faz com a
direção norte.
� Altura solar é o ângulo formado
entre o sol e o plano horizontal.
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DIAGRAMAS SOLARES
Para traçar os diagramas
solares, considera-se a
Terra fixa e o Sol
percorrendo a trajetória
diária da abóbada celeste,
variando de caminho em
função da época do ano .
DIAGRAMAS SOLARES
Movimento aparente do Sol no hemisfério sul
Projeção estereográfica para a latitude
27o Sul. Diagrama solar para a latitude 27o Sul.
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DIAGRAMAS SOLARES
DIAGRAMAS SOLARES
EXEMPLOS
21 junho11:30 hAltitude: 40°Azimute: 10 °
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DIAGRAMAS SOLARES
EXEMPLOS
21 março17:15 hAltitude: 10°Azimute: 275°
DIAGRAMAS SOLARES
Diagrama solar para Belém (latitude 1°Sul)
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DIAGRAMAS SOLARES
Diagrama solar para Salvador (latitude 13°Sul)
DIAGRAMAS SOLARES
Diagrama solar para Florianópolis (latitude 27°Sul)
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DIAGRAMAS SOLARES
Diagrama solar para Porto Alegre (latitude 30°Sul)
GEOMETRIA SOLAR
A ALTURA SOLAR E O AZIMUTE SÃO AS INFORMAÇÕES NECES SÁRIAS
PARA PROJETAR UMA SOMBRA EM UMA DETERMINADA HORA.
EXEMPLOS
H
A
O
N
LS
O
h
a
Az
A’
Sombra de um poste no piso
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ANÁLISE DE PROTEÇÕES SOLARES
O conhecimento do movimento aparente do sol é utilizar para o projeto de proteções solares (brises) que impeçam a entrada de raios solares no interior do ambiente durante as horas do dia e os meses do ano em que se deseja esta proteção.
O tipo de brise e suas dimensões são função da eficiência desejada. Portanto, um brise será considerado eficiente quando impedir a entrada de raios solares no período desejado.
ANÁLISE DE PROTEÇÕES SOLARES
Para projetar proteções solares, a segunda informação que deve ser conhecida é o tipo de mascaramento que cada tipo de brise proporciona. Portanto, o traçado de máscaras é a ferramenta utilizada no projeto de proteções solares.
TRAÇADO DE MÁSCARAS
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ANÁLISE DE PROTEÇÕES SOLARES
Para facilitar o traçado de máscaras deve-se utiliz ar o transferidor de
ângulos .
Transferidor de ângulos
10o
20o
30o
40o
50o
60o
90o
80o
70o
60o
50o
40o
30o
20o
10o 10o
20o
30o
40o
50o
60o
70o 80o
70o 80o
Ângulo no plano horizontal (azimute)
Ângulo no plano vertical (altura solar)
ANÁLISE DE PROTEÇÕES SOLARES
Brise horizontal infinito
Os brises horizontais impedem a entrada dos raios solares através da abertura a partir do ângulo de altitude solar
O traçado do mascaramento proporcionado por este brise é determinado em função do ângulo ângulo αααααααα
Mascaramento proporcionado pelo brise horizontal infinito
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ANÁLISE DE PROTEÇÕES SOLARES
Brise vertical infinito
Os brises verticais impedem a entrada dos raios solares através da abertura a partir do ângulo de azimute solar
O traçado do mascaramento proporcionado por este brise é determinado em função do ângulo ângulo ββββββββ
Mascaramento proporcionado pelo brise vertical infinito
ANÁLISE DE PROTEÇÕES SOLARES
Como em situações reais é difícil a existência de b rises que podem ser considerados infinitos
Necessidade de definição de um terceiro ângulo => ângulo ângulo γγγγγγγγ
Este ângulo limita o sombreamento produzido pelos ângulos αααα e ββββ
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ANÁLISE DE PROTEÇÕES SOLARES
Brise horizontal finito
ângulo ângulo αααααααα limitado pelo ângulo limitado pelo ângulo γγγγγγγγ
Mascaramento proporcionado pelo brise horizontal finito
ANÁLISE DE PROTEÇÕES SOLARES
Brise vertical finito
ângulo ângulo ββββββββ limitado pelo ângulo limitado pelo ângulo γγγγγγγγ
Mascaramento proporcionado pelo brise vertical finito
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ANÁLISE DE PROTEÇÕES SOLARES
Brises mistos
A partir do mascaramento produzido pelos quatro tip os básicos de brises:
=> mascaramento para qualquer tipo de brise com dif erentes combinações de => mascaramento para qualquer tipo de brise com dif erentes combinações de brises horizontais e verticaisbrises horizontais e verticais ..
O PROGRAMA SOL-AR
Permite traçar a máscara desejada para, posteriorme nte, partir para o projeto das proteções solares.
⇒ Desenvolvido pelo LabEEE
⇒ Ferramenta para projeto de proteções solares
⇒ Máscara de sombra sobre a carta solar dados os ângu los αααα, ββββ e γγγγ
⇒ Temperaturas do arquivo TRY (test reference year) p ara cada localidade cadastrada
⇒ Fornece a Rosa dos Ventos do TRY
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O PROGRAMA SOL-AR
UTILIZAÇÃO DO PROGRAMA
1. Apresentação da trajetória solar
2. Definição do local atrás da latitude (Florianópolis, Fortaleza, Maceió, Natal, Porto Alegre, Recife, Rio de Janeiro, Salvador, São Luis, São Paulo, Vitória)
O PROGRAMA SOL-AR
UTILIZAÇÃO DO PROGRAMA
1. Orientação
2. Ângulos de referência (escala interna ou externa)
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O PROGRAMA SOL-AR
UTILIZAÇÃO DO PROGRAMA
Temperaturas horárias
O PROGRAMA SOL-AR
UTILIZAÇÃO DO PROGRAMA
Máscara para um brise horizontal com orientação norte
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O PROGRAMA SOL-AR
UTILIZAÇÃO DO PROGRAMA
Freqüência de ocorrência do vento para Florianópolis
EXEMPLOS DE APLICAÇÕES
Prateleira de luz interna com brise
soleil
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EXEMPLOS DE APLICAÇÕES
Prateleira de luz interna com brise
soleil
EXEMPLOS DE APLICAÇÕES
Sombreamento com veneziana externa
Veneziana externa instalada
entre vidros
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EXEMPLOS DE APLICAÇÕES
Venezianas ajustáveis para fornecer um
controle solar e de luz pela cobertura
EXEMPLOS DE APLICAÇÕES
Brises externos associados a
estrutura
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EXEMPLOS DE APLICAÇÕES
Brises externos translúcidos
EXEMPLOS DE APLICAÇÕES
Brises externos(aço ou alumínio)
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EXEMPLOS DE APLICAÇÕES
Brises externos moveis em estrutura
metálica
EXEMPLOS DE APLICAÇÕES
Fachadas ativas
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EXEMPLOS DE APLICAÇÕES
Brises utilizados
como suporte para painéis FV
SITES DE FABRICANTES
http://www.hunterdouglas.com/
http://www.levolux.com/