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N-Ch-m- 720.47 B6255u 2004

Autor:  Bittencourt,  Leonardo.  1"
Título:  Uso das cartas solares :  diretr

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS

 

- Conselho Editoria!  Capa:  Marcos Splmzrré

Reimra Sheila Diab Maluf (Presidente) Pr...
PREFÁCIO A QUARTA EDIÇÃO

Treze anos se passaram desde a primeira *edição deste livro.  Foi
com agradável surpresa que vim...
Gostaria de reiterar os agradecimentos aos colegas,  professores e
' estudantes,  que se dispuserem a gastar um pouco de s...
INTRODUÇÃO

Ao me propor a escrever este pequêliio trabalho tinha a
intenção de preencher uma lacuna que veriñcava,  const...
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O quarto capítulo procura fornecer as orientações necessárias ao
uso dos gráficos solares,  b...
SUMÁRIO: 

 

  

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1.1. A natureza das radiações solares e sua importância
biológica para o homem . ... ... ...
3. CARTA SOLAR,  DIAGRAMA SOLAR OU GRÁFICO SOLAR. 

3.1. Os movimentos aparentes do Sol . ... . . .; . ... ... ... ... ......
4.5.8. Toldos  
4.6. Os Vários Tipos de protetores solares

 

 

57

4.6.1. Protetores verticais  59
4.6.2. Protetores ho...
O Sol

1 - O SOL. 

1.1 - A Natureza das Radíações solares . sua Importância
Biológica para o Homem.  "

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1.1.2 - Raios Infravermelhos. 

Segundo Vicente Cicardol,  os raios infravermelhos produzem um
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1.1.5 - Problemas Causados pelo Sol. 

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1.1.7- Conclusão. 

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1.2.2 - A'Arquitetura Islâmica. 

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de controlar os rigores ...
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1.2.6 - A Arquitetura Moderna

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visto no ítem 4.1 deste trabalho. 

3.2 - A Confec...
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' Veamos a ora como se elabora um dia rama solar.  Comecaremos

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à Linha de Base

 

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A reunião destes três em um único gráfico dá como resultado o
Medidor de Angulos Horizontais e Verticais (laterais e front...
Assim. :

TSV =  TL - (ET - 17min) (para outros locais,  Ver Apêndice 1)

OBS. : Para as regiões do Brasil que possuem fus...
multiplicam-los o resultado pelo valor encontrado no mapa da figura 78,
através de linhas de igual variação anual de decli...
o uso dos
diagramas
solares

4 - O USO DOS DIAGRAMAS SOLARES. 

As cartas solares existentes no Apêndice 3 apresentam as p...
Como exemplo,  poderíamos considerar o dia 22 de junho às 8
hs da manhã.  Neste dia e neste horário,  gostaríamos de saber...
O estabelecimento de gabarito,  recuos frontais e laterais dos
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CONCLUSÃO: 

1) A primeira opção parece melhor,  pelo fato de se poder proteger
o sol nos escritórios com menos recursos. ...
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vertical (ângulo formado pela projeção vertical e o plano horizontal) ser
80°,  como pode ser visto na Figura 45.

Feita e...
A medida que as construções ou massas de vegetação vão surgindo, 
partes da abóbada não serão enxergadas em funçãp . dessa...
no.  43a] 9mm (iu.  maos-nu). 

mvlmelamnçíg nomeou» vem-sms e mao-nu; 
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48

 

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nas condições acima citadas. 

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naãñ-vtubh no ? ouro g_ n» o POI-FDL E A9 PñOJECãe›

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Nas fachadas leste e oeste,  onde grande parte da incidência está
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4.5.5 - Pérgulas. 

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4.6.3 - Protetores Mistos: 

De uma maneira geral,  os protetoãies mistos quando
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4.6.4 - Protetores Móveis: 

No uso de protetores móveis bastaríamos veriñcar a máscara  , _ i
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considerando-se os vários aspectos implicados no problema tais
como visibilidade,  luminosidade,  custos,  plasticidade,  ...
Soâware: 

inundação

às cartas
solares

5 - SOFTWARE - INTRODUÇÃO ÀS CARTAS SOLARES
5.1. Introdução ao Programa 

Este ca...
68

Computação Gráfica,  onde foram aplicados conhecimentos de Álgebra
Linear e Geometria Diferencial para o desenvolvimen...
FIGURA 5.0

Clique em Next' duas vezes,  depois no botão “Yes”,  selecione
a pasta de instalação ou simplesmente clique em...
5.4. Tutorial

A interface do tutorial é bastante,  simples,  conforme podemos
ver na figura 5.1.

Na região preta,  serão...
awnwanlnwícvonwvztwrrnnuuwewm.  mma.  .mmmwnwmwnmwwmw-ywmrww-mmwmmwr-wwm-~wv

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Pl:   Jd? ) @Esérvézdiir _.  z
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 FIGURA 5_5 FIGURA 5.8

72
FIGURA 5 .  11

Finalmente,  a opção de Azimutes permite desenhar uma semi

reta no lano mostrando todos os ontos onde a r...
Existem também alguns botões na parte inferior da janela de
exibição do modelo 3D,  como podemos ver na figura 5.5. O prim...
FIGURA 5 .14

FIGURA 5 .15

latitude de acordo com a figura 5.17. Em seguida clique no botão 'OK'
para desenhar a nova car...
76

 

FIGURA 5.16

 

FIGURA 5.1.7

 

FIGURA 5.18
5.7. Desinstalação

A desinstalação do ¡qffzz/ are deve ser feira da seguinte maneira: 

1 - Entre no Menu Iniciar e em se...
BIBLIOGRAFIA: 

BARDOU,  P.  8( Arzoumanian,  V.  Sol y Arqiiitectura.  Barcelona, 
Editorial Gustavo Gilli SA. , 1981.

B...
JAN,  j.  Rayonncment Solaire:  Aspects Geometri-ques et
Astronomiques.  Paris,  Ministêre das Transports,  1983.

KOENIGS...
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APÊNDICES: 

Apêndice 1: Tempo Solar...
Onde 7: é expresso na mesma unidade que W (71: =  180° se W está
em graus;  1: =  1.1416 se W está em radianos). 

O Tempo...
3 - Tempo Universal (TU)

Assim como o Tempo Solar Verdadeiro,  qgTempo Solar Médio
é um tempo local,  ligado à longitude ...
4 - Tempo Legal (TL)

A hora.  legal (TL) é fixada por cada país.  Está ligada à hora
universal (TU) por uma diferença ger...
3) Relação Tempo Solar Verdadeiro X Tempo Urúversal em 1° de abril. 
Para 1° de abril a Equação do Tempo ET E 4 minutos (c...
Uso das cartas solares diretrizes para arquitetos
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Uso das cartas solares diretrizes para arquitetos

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Leonardo Bittencourt

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Uso das cartas solares diretrizes para arquitetos

  1. 1. N-Ch-m- 720.47 B6255u 2004 Autor: Bittencourt, Leonardo. 1" Título: Uso das cartas solares : diretr Iliãifããêííâêíã à? âlllllllllllllll IIE llliilillll ¡“? “°°U” 282260711 Ac. 430589
  2. 2. UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS - Conselho Editoria! Capa: Marcos Splmzrré Reimra Sheila Diab Maluf (Presidente) Projeto gráfico: Edmilson ! distance/ ax Ana Dayse Rezende Dórea Cicero Péricles de Oliveira Carvalho Vice-reitor Maria do Socorro Aguiar de Oliveira Cavalcante Eurico de Barro: Lóbo Filho Roberto Sarmento Lima A Diretom di¡ Edufal lracilda Maria de Moura Lima '"^--- ' Sheila Diab Maluf Paulo Vanderlei Ferreira 3 [BL IO E CQ I T AR 1g Lindemberg Medeiros de Araujo à¡ Í a Flávio Antônio Miranda de Souza Antonio de Pádua Cavalcante Maria Bernadete Camara Shauer 2 8 2 2 6 O 7 «- j_ 1 catalogação na fonte Universidade Federal de Alagoas QL _ Í¡ à Biblioteca Central- Divisão de Tratamento Técnico B624u Bittencourt, Leonardo Uso das canas solares : diretrizes para arquitetos/ Leonardo Bittencourt. - 4. ed. rev. e ampl. - Maceió : EDUFAL, 2004 109p. : il. Bibliografia: p. 79-80 Apêndice: p. 81-109 1, Arquitetura - Cartas solares. 2. Arquitetura - Radiação solar. I. Título. CDU: 72155152 ISBN: 85-7177-0644) Direitos desta edição reservados à Edufal - Editora da Universidade Federal de Alagoas - Campus A C. Simões, BR 104, Km. 97,6 - Fone/ Fax: (S2) 2141.1111 5' Tabuleiro do Martins - CEP: 57.072-970 - Maceió - Alagoas E-maíitwww. edufal@cdufal. ufal. br
  3. 3. PREFÁCIO A QUARTA EDIÇÃO Treze anos se passaram desde a primeira *edição deste livro. Foi com agradável surpresa que vimos a primeira edição se esgotar, apesar de se tratar de publicação oriunda de uma universidade pequena, e sem tradição na área editorial. Começo a acreditar que a professora Lúcia Leimbeck tinha razão quando insistiu para que adaptássemos este trabalho, que inicialmente tinha sido pensado apenas como uma apostila, a ñrn de transforma-lo em livro, com a inclusão de mais ilustrações e a revisão do texto inicial. Durante esses treze anos recebemos muitas sugestões, principalmente dos colegas professores. Algumas relativas à inclusão de novos conteúdos e outras relativas à expansão de capítulos existentes. Nesta quarta edição, no entanto, limitamo-nos a revisar um grande número de pequenos erros de impressão e revisão, enquanto amadurecemos as sugestões de modificações mais substanciais. Também foram atualizados os Mapas Magnéticos do Apêndice 2, possibilitando uma estimativa mais acurada da declinação magnética em relação ano norte verdadeiro. A maior alteração consiste na inclusão de um novo capítulo contendo um software de computação gráfica, de autoria de Clarissa Marques e Thales Vieira, sob orientação do Prof. Hilário Alencar. Este tem como objetivo auxiliar os leitores na compreensão da geometria solar, bem como se constituir em instrumento didático para os colegas professores.
  4. 4. Gostaria de reiterar os agradecimentos aos colegas, professores e ' estudantes, que se dispuserem a gastar um pouco de seu precioso tempo nos escrevendo com sugestões para ó aprimoramento futuro desta publicação. Maceió, janeiro de 2003 Prof. Leonardo Bittencourt Universidade Federal de Alagoas Centro de Tecnologia - Departamento de Arquitetura e Urbanismo Campus A. C. Simões, Tabuleiro do Martins CEP 57072~970 _ÊMaceíó - AL E-mail: lsb@ct_ecT. ufal. br
  5. 5. INTRODUÇÃO Ao me propor a escrever este pequêliio trabalho tinha a intenção de preencher uma lacuna que veriñcava, constantemente, nas publicações que tratavam do controle solar: o leitor não conseguia utilizar as cartas solares, exclusivamente apoiando nos textos das publicações e ilustrações existentes. Fui procurado muitas vezes para esclarecer e “decifrar” o que significavam alguns destes textos. Isso se mostrava grave pelo fato de 'vivermos numa região quente e com altos índices de insolação e pelo assunto não ser considerado importante em grande parte das disciplinas dos cursos de Arquitetura. Daí o interesse em procurar elaborar um texto didático, com o objetivo de atender primordialmente ao estudante de Arquitetura que deseje trabalhar levando em conta os aspectos relativos à insolação em seus projetos de Arquitetura e de desenho urbano. O conteúdo está dividido em quatro capítulos. O primeiro, fornece informações básicas sobre as características principais das radiações solares e alguns antecedentes históricos do uso do sol na Arquitetura. O segundo capítulo procura dar uma rápida visão do balanço energético entre o Sol e a Terra e dos movimentos de translação e rotação da Terra. O terceiro capítulo trata da confecção dos diagramas solares, da relação entre o tempo solar e o tempo legal e da declinação magnética da terra.
  6. 6. .. ... ... .a. _Ç O quarto capítulo procura fornecer as orientações necessárias ao uso dos gráficos solares, bem como orientar quanto à escolha dos protetores solares mais adequados paratada caso específico. O quinto e último capitulo, se apresenta como um capitulo adicional dessa 4' edição. Contém um software de computação gráfica, de autoria de Clarissa Marques e Thales Vieira, sob orientação do Prof Hilário Alencar. O CD do programa está no contra-capa do livro e tem como objetivo auxiliar os leitores na compreensão da geometria solar, bem como se constituir em instrumento didático que os colegas professores podem utilizar em suas aulas sobre o tema. No final do trabalho serão encontrados alguns apêndices contendo as cartas solares para várias latitudes brasileiras; um cálculo pormenorizado da diferença entre o tempo solar e o tempo legal, incluindo um gráfico com os valores da equação do tempo para o ano inteiro; e as cartas magnéticas para o Brasil.
  7. 7. SUMÁRIO: 1 . SOL. 'f 1.1. A natureza das radiações solares e sua importância biológica para o homem . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . . 11 1.1.1. Natureza das radiações . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . . 11 1.1.2. Raios infravermelhos . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . . 12 1.1.3. Luz visivel . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . . 12 1.1.4. Raios ulttavioletas . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ' 12 1.1.5, Problemas causados pelo Sol . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . . 14 1.1.6. Solevidro . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . . 14 1 .1.7. Conclusão . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . . 15 1.2. O Sol e as edificações . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . . 15 1.2.1. O Sol e as edificações ao longo da História 15 1.2.2. A arquitetura islâmica . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . . 16 1.2.3. Os Pueblos . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . . 16 1.2.4. Vitrúvío . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 17 1.2.5. Antecedentes brasileiros . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 18 1.2.6. A arquitetura Moderna . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . . 20 2. O SOL E A TERRA. 2.1. O balanço energético da Terra . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . . 23 2.2. Os movimentos de rotação e translação da Terra 25
  8. 8. 3. CARTA SOLAR, DIAGRAMA SOLAR OU GRÁFICO SOLAR. 3.1. Os movimentos aparentes do Sol . ... . . .; . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . . 3.1.1. Altura solaxeazimute . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . . 3.2. A confecção das cartas solares . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 3.2.1. O gráñco de Maceió . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 3.3. Medidores de ângulos verticais e horizontais . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 3.4. Tempo solar e tempo legal . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . . 3.5. Norte verdadeiro c norte lvlagnétíco 4. O USO DOS DIAGRAMAS SOLARES. 4.1. Localização de alturas solares e azimutes . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . . 4.2. Algumas utilizações no desenho urbano 4.3. O uso de gráficos na orientação dos edifícios 4.4. A máscara de sombra . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 4.4.1. Determinação da máscara de sombra 4.4.2. Determinação das obstruções causadas por obstáculos 4.5. Os vários tipos de protetores solares . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 4.5.1. Protetores verticais fixos . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . . 4.5.2. Protetores horizontais Exos . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . . 4.5.3. Protetores mistos 4.5.4. Protetores móveis . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . . 4.5.5. Pérgtzlas . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . . 45,6. Coboggâs 4.5.7. Venezlànas 27 27 28 32 33 35 36 46
  9. 9. 4.5.8. Toldos 4.6. Os Vários Tipos de protetores solares 57 4.6.1. Protetores verticais 59 4.6.2. Protetores horizontais . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 60 4.6.3. Protetores mistos . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 63 4.6.4. Protetores móveis . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . . 64 4.6.5. Elementos vazados . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . . 64 4.7. A localização de coletores solares . ... ... ... ... ... ... . . . 64 4.8. Roteiro para o projeto de protetores solares ' . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 65 4.9. Observações ñnais . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . . 66 5. SOFTWARE: INTRODUÇÃO Às CARTAS SOLARES 5.1. Introdução ao programa 67 5.2. Instalação . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 68 5.3. Telaimcial 69 5.4. Tutorial . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . . 70 5.5. Modelo 3D . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . . 70 5.6. Ferramenta de criação de carta solar . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . . 74 5.7. Desínstzlação . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . . 77 6. BIBLIOGRAFIA . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . . 79 7. APÊNDICES . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 31
  10. 10. O Sol 1 - O SOL. 1.1 - A Natureza das Radíações solares . sua Importância Biológica para o Homem. " Freqüentemente ouvimos de pais e avós que é importante para as crianças o sol da manhã. Ao se indagar o motivo pelo qual o sol matinal é saudável, uma metade não saberá a razão e a outra metade responderá que é por causa dos -raios ultravioletas. Uma boa parte desta última metade, entretanto, esclarecerá que é porque só existem raios ultravioletas pela manhãl Quis dar esse exemplo para ilustrar nossa ignorância com relação ao astro que regula grande parte dos acontecimentos metodológicos e da vida biológica na terra. Veremos a seguir a natureza das radiações solares como forma de Compreender onde e quando elas devem ser evitadas ou desejadas. 1.1.1 - Natureza das Radiações. O sol emite radiações eletromagnéticas. As radiações eletromagnéticas são aquelas constituídas de campos elétricos e magnéticos oscilantes, e se propagam com uma velocidade constante no vácuo. As radiações solares vão do infravermelho passado pela luz visual até o ultravioleta. N i i " " ' ' l Mas como todo corpo radiante, o espectro "de sua radiação varia em função de sua temperatura. No caso do sol esta temperatura é de 6.000°C e sua emissão mais intensa se dá com frequência de onda da ordem de 5.000A°, que é a parte do aspecto constituída pela luz visível (4.000 a 7.8OOA°) (Ver Figura 1). 11
  11. 11. 1.1.2 - Raios Infravermelhos. Segundo Vicente Cicardol, os raios infravermelhos produzem um aquecimento superficial dos tecidos, sendo que 95% desta radiação é absorvida à 2mm e 99% dentro dos 3mm de profundidade da epiderme. A natureza destas radiações é calorífera e produz dilatação dos vasos aumentando o fluxo sangüíneo. O aquecimento aumenta a fagocitose e a atividade metabólica local, o que pode resultar em reação favorável dos tecidos com processos infecciosos. 1.1.3 - Luz Visível. Os raios visíveis atuam por sua ação fotoquímica produzindo fenômenos de oxidação. de fundamental importância nos processos vegetais onde a fotossíntese desempenha papel vital através da absorção da luz solar. Este___trecho de espectro solar éç responsável também pela luminosidade natural_ due irradia sobre o' solo terrestre. 1.1.4 - Raios Ultravioletas. Ainda segundo Cicardo, os raios ultravioletas manifestam sobre os seres vivos ações físico-químicas que diferem em grau de atividade, em relação às suas longitudes de onda. ' CICARDO, Biofísica, 1974, pp. 481-483. 12 ANTES d! ATINGIR A ATMOSFERA Avós ATINGIR A AmosFERA : nenem (WATTS Pon cznríunno common «ou Mienom ENERGIA (CALJcmz/ MINUTD/ MIORON) . z . s 1 1.a 2 2.5 conmntum os our» (A) FlG-l-õâPêcñsc x» HÀNÀÇÃO saum FONTE'. HAHZIA, 131.3
  12. 12. ¡Nvsnswbnoe DA RADIACÃO saum (vz-ñ 4 200 ã § D IO 20 30 40 50 EO D R) 50 ALTURA SOLIR IGHAUS) 09s' VMA »i mu. ounm. :: A Nami) 7mm movem: seus IM mm_ HULrwuuv. o mu. touruoo no mm Aun na. A nhruusotuuwuemoztqsouezwcwnnemc s- uo vo www rowuaovzwsmosnosnt assumam ho Paulo me carma; rf-AMLMMDO $16,11; SNTBFADABF, vs. Mlxbcíb nua en Fundo m Anon na 6m. ( mau-m 92h05) um viam antunes, marra: VALIUTE, _ 1914_ anna me vuuus um, As radiações que produzem mais reações químicas, com efeito mais intenso, são as compreendidas entre 2.500 e 3.100 ° 2. _à A penetração destas radiações através da pele e das mucosas nunca excede a 2 mm; ou seja, algo inferior aos raios infravermelhos. Os antígenos e anticorpos são também inativados pelos raios ultravioletas, existindo grandes variações na capacidade de resistência_ às radiações. Fínser havia demonstrado, segundo Cicardo (1974), que “os raios ultravioietas eram muito mais eñcazes para destnjir as bactérias que a luz visível", e que "raios de mais de 3.000A° são relativamente ineñcazes, aumentando progressivamente a ação bacteticída até 2.600A°, onde alcança um máximo e decresce outra Vez aos 2.300A°, elevando-se novamente por debaixo de 2.200 m'. Afírrna ainda que “em geral, os esporos são 15 a 20 vezes mais resistentes que as formas vegetativas das bactérias”. O efeito curativo dos raios ultravíoletas sobre as feridas é atúbuído à ação gerrnicida e a uma ação direta sobre os tecidos. As células impregnadas pela radiação líberaríam substâncias que estimulariatn o crescimento, a respiração e a glicólise de outras células. As pesquisas citadas por Cicardo (1974) demonstraram que as radiações de até 2.85OA° têm ação química e esterílizante sobre a pele; 2.850 a 3.150A°, eritematógena (geradora de eritema) e esúmulante; e de 3.150 a 4.000A°, pigmentógena. Os raios infravermelhos se caracterizam por sua capacidade penetrante e calórica. 3. 1 Angstron (A°) = 10"" m. 13
  13. 13. 1.1.5 - Problemas Causados pelo Sol. São conhecidas numerosas afecções da pele causadas pelos raios solares, especialmente os ulttavioletas. Certos eczemas, urticárias e acnes se produzem por ação do sol. Também o câncer da pele pode estar relacionado com a intensidade dos raios solares recebidos pela pele. Segundo Roggo, apud (CICARDO, 1974) as radiações produziriam acumulação de colesterol na parte irritada, a qual se intensíñcaria e desidrogenaria, transformando-se em substâncias cancerígenas. As radiações seriam suscetíveis de produzir câncer e simultaneamente eliminação, com a urina, de substâncias estrogênicas. Além de problemas da pele, podem existir também problemas na visão ocasionados pelo excesso de luz. Entre eles está a fotooftalmia que é uma inflamação da córnea causada pelas radiações de menos de 3.20OA° e determinada, provavelmente, por uma alteração das proteínas células das córneas. (Ver fig. 2)_ 1.1.6 - Sol e Vidro. Outro dado importante relativo à natureza das radiações solares, é o seu comportamento junto aos vidros comuns. Segundo Koenigsberger es te tipo de vidro transmite grande parte de toda a radiação compreendida em 3.000A°, sendo opaco às demais radiações. FlG, 2. - o Excess-o ve ãoL. CÀUÔÀ ? mulatas Aoiuonen 14
  14. 14. l É É é x : :nas -ouonsn TIM num-mo no m. mu ONE# Abuso', ;M19 ccnrortrkvens 1.1.7- Conclusão. Podemos concluir, portanto, que o solgfé uma fonte de vida fundamental e muito potente, e que, como tal, deve ser usado dentro de certos limites res citando-se ri orosamente suas características e › . g propriedades biológicas e fisico-químicas. 1.2 - O Sol e as Edificações. 12.1- O Sol e as Edificações ao Longo da História. A utilização inteligente do sol nas edificações já data de rhilhares de anos. Alan Guyot e jean-Louis Izard (1980) mostram que desde os habitantes trogloditas o uso da energia solar, através das propriedades de inércia têm-rica', se encontra presente. (Ver Fig. 3). * - Inércia Térmica - propriedade das paredes e coberturas dos edificios referente ao atraso e amortecimento do Rúxd de Calor que passa pela envolvente das edificações. 15
  15. 15. 1.2.2 - A'Arquitetura Islâmica. A arquitetura Islâmica demonstra grande conhecimento das formas de controlar os rigores do clima quente e sêco” existentes no Norte da África. As edificações dotadas de pátios, paredes espessas, com poucas aberturas e pintadas de branco demonstram uma forma exemplar de controle do sol em climas deste tipo. Da mesma forma, as aglomerações urbanas, quase que um amontoado de construções com circulações estreitas e muitas vezes sombreadas, expressam a preocupação de 'reduzir a exposição das paredes das edificações aos raios solares durante o dia, e reduzir as perdas, para a abóbada celeste, .do calor acumulado no período diurno. (Ver fig. 4). 1.2.3 - Os Pueblos. No atual sudoeste dos Estados Unidos desenvolveu-se, desde o século VI, uma civilização índia, conhecida por Pueblos, distribuída pelos atuais estados do Novo México, Arizona e Colorado. Estes povos desenvolveram uma maneira de morar onde a adaptação ao clima se constituía em ponto de destaque. situados em clima quente e seco, com grandes variações de temperatura entre o dia e a noite, os Pueblos foram contituídos por aglomerações que lembram ** ~ Nos climas quentes e secos, as temperaturas atingem valores altos durante o dia- e caem significativamente durante a noite. *à* 16 Fte-t -AGLOHEHACÃO . URBANA em cAibAsl-LMGÉLLA FONTEI IZAKD E GUYDT,1950.
  16. 16. &ma; « Again# 4mm' nts. r.~_~aw, «iw-, ;a. .aamenumaawtmaaumzwmnaea. . ,_. ... ›;. A~GÊ«É v: ”". «L'. i.; ..-Lu. “ . =›- -. .ima »a -' -erzm ; uma - *Krasg-; Lww - FIG. ; -oí rueaLos EBAH codánrurvos Donconilw- Ções JU7TAPD5TA$ Fome: !ZARP e curar, 193o. formigueiros gigantes. Dentre eles, destacam-seio Taos Pueblo, ainda existente e explorando turisticamente pelos próprios índios, e o Pueblo Bonito. Taos Pueblo é constituído de células justapostas e que, nos pontos mais altos, chegam a ter mais de cinco pavimentos. Segundo depoimento dos atuais moradores, apesar de pequena quantidade de aberturas, o ar não ñca viciado; ,e a forma, os materiais construtivos e orientação do conjunto em relação ao sol, propiciam um razoável conforto quando a temperatura cai durante a noite. Pueblo Bonito se destaca pela sua forma semicircular e escalonada, voltada para o sul, orientação que naquela latitude e hemisfério recebe o sol de inverno, favorecendo ao máximo a insolação das unidades habitacionais nesta época. A implantação junto a uma encosta, pelo lado Norte, faz com que seja reduzida, em grande parte, a incidência da insolação de verão e dos ventos de inverno vindos do Norte (Ver fig. S). A espessura das paredes e tetos, e_ os materiais aí utilizados favorecem o aproveitamento da defasagem térmica interior/ exterior proporcionada pela inércia térmica das envolventes arquitetônicas. 1.2.4 - Vitrúvio (Século I). A preocupação desde arquiteto (engenheiro com o clima e a orientação dos edifícios resultou em um dos escritos mais antigos sobre o assunto (data do século I). I7
  17. 17. Para Vitrúvio* a orientação adequada proporciona melhores condições de habilidade do edifício e da cidade. Mas, além disso, poderia ser utilizada com efeito plástico e até mesmo místico (Cap. V do livro Sobre a adequação dos edifícios aos sítios onde serão construídos, dedicou o primeiro capítulo do livro VI. No final deste capítulo, afirma: “Ora, se é verdade que a diversidade de regiões, depende do aspecto do céu, e produz efeitos diferentes sobre as pessoas que ai nascem, que são de um tipo diferente, tanto no que concerne à estrutura do corpo como na forma do espírito, está fora de dúvida que é uma escolha de grande importância a adequação dos edifícios à natureza e ao clima de cada região, o que não é difícil, posto que a natureza nos ensina a maneira que devemos seguir". 1.2.5 - Antecedentes Brasileiros. A maioria das aldeias indígenas brasileiras são circulares e, aparentemente, demonstram pouca preocupação com a orientação, em relação ao sol, das unidades habitacionais. Isto pode ser explicado, em parte, pelo fato daqueles indivíduos passarem a maior parte do seu tempo ao ar livre'ou à sombra de “puxadas" existentes nas casas de algumas aldeias. Portanto, o grande objetivo da construção é o abrigo noturno. No livro As Habita ões Indi enas", a arece a cita ão de › Ç g P Giaccaria e Heide s ndo a ua] a “constru ão tradicional ossibilxta eg” 9 Ç um isolamento térmico notável atenuando assim no interior o efeito 3 3 ã. VITRUVE, Lesãiim livres . raxchicecmre, 1979. pp. 133,133. * - NOVAES, Habitações Indígenas, 1983, pp. 41. 18 à: . ishllllülil” . no.6- ALDEIA? De Peeuvoxes No UTOEM. «cansei-mo
  18. 18. assamza; a;isar. aâae . .ii_i. s.~t. .,. .r. ..çt. .._. .a~ ~' . ..: .a. .'m. ... ,.. .,- -. ›;. ç,er. ..'. ss: u”. sar^* HG. ?- A9 VARANDA/ y FUNClONAM como um ÓTIMO Protein: : 5OLAR das perigosas e freqüentes quedas de temperatura”, Isso se deveria à boa exaustão do ar quente através da camada de palhae ao bom isolamento térmico proporcionado por esta mesma camada que constituía os- fechamentos, especialmente a cobertura. Esse isolamento atenuaria o calor proveniente do sol durante o dia, e conservaria o calor produzido no interior durante a noite. Vale lembrar que nos locais onde se encontram as aldeias indígenas, mesmo em regiões quentes e úmidas, a temperatura cai o suficiente para provocar a sensação de frio, e que as "vestimentas” usadas pelos indios não acrescentam qualquer proteção térmica , aos seus usuários. ' Outro exemplo interessante aparece nas aldeias de pescadores do litoral nordestino onde a implantação e distribuição das unidades protegem as habitações da intensa insolação sem prejuizo da preciosa ventilação, tão necessária nestas regiões. (Ver f1g.6). A arquitetura portuguesa, quando da construção das casas dos senhores de engenhos nordestinos, também apresentou, de imediato, uma adaptação ao clima ensolarado: as varandas. Estas desempenhavam excelente papel de espaço de transição entre o interior e o exterior das edificações. Além disso, eliminavam, quase que totalmente, a insolação das paredes exteriores que limitavam os ambientes internos da residência. (V er ñg.7). 19
  19. 19. .. 1.2.6 - A Arquitetura Moderna A Arquitetura Moderna retoma, através de Le Corbusier, a preocupação relativa ainsolação nos edifícios. Aparecem os "brises-soleils", ou quebra-sóis. elementos utilizados para barrar os raios solares sem impedir a visão e a ventilação, reduzindo o excesso de luminosidade, dos ambientes (Ver 5g 8). A arquitetura desta época realizada na Índia, na África, na Austrália e América do Sul apresenta exemplares magníficos de uúlização destes quebra-sóis. No Brasil, as primeiras utilizações de grande importância do quebra-sol se deram nos edifícios do ABI e do lVIinistério da Educação, ambos no Rio de Janeiro. No mesmo período, começa a ser usado no Nordeste por Luís Nunes, os conhecidos cobogós, que nada mais são do que micro-quebra-sóis (Ver fig.9). Segundo o engenheiro Antonio Ageu, citado por Evelyn Lima, a obra de Luís Nunes estava "acompanhada, por um lado o movimento renovador de arquitetura em todo o mundo. .. e por outro lado, adaptando os edifícios públicos as suas funções específicas e às características do clima e do ambiente regional"? Neste período, o sentimento de nacionalidade, de país tropical com características próprias, levou a arquitetura (e as outras artes) a 3 - LIMA, Semeandi) a Boa Semente, 1987, 13.34. in Revista A. U, n” 14. 20 /4/ / // meus- APAm-. cen os 'soneg- sapEIUí'. (/ F[G.9 - o coeoeoyw Mica: ouêbM '$01-
  20. 20. uma” , -manm-m' ^- -mkxkmwauasamu* 'i"'i'p5il. lv›i4biibiünu›puuu4” " ¡«. ,.4.*^4.4.a” ' aaa-Linz* . u. : l ~2 ã . ; 'E t 'E í ê E FIG/ IO ' O VIDRO PRONDCA O EFF-¡TÔ E5TUFÁ 414334 Lam); Romanos ou 576mm? 0 vu>2o PEC-VOC#- oeusuwznm NAS wow-taum: : Hà Arsezruu. 11g) o wo pe com-nus asma »Aerucmicure o uma. :: e tLuruuAçÃo Doâ Artbteutêa FIGM- o ateu-O DE vlbeo ? ODE- PEDvocAR_ PROBLE- pw, agem-Nos 'A ILuHmAçk NATURAL procurar não apenas a adequação física da construção ao clima. Buscavn- se, também, uma identidade cultural: uma expressão plástica própria ta! ? Aos poucos essa preocupação vai se diluindo, e a arquitetura tendendo a se incorporar ao rol do “Internacional Style", com fachadas totalmente envidraçadas. Por incrivel que pareça, essa aberração bioclirnática, se alastrou do Norte ao Sul do território brasileiro, e conquistou muitos adeptos. Mais recentemente, a crise energética, surgida durante os anos 70, exigiu a revisão destes valores internacionais, que cxibiam um consumo energético violentíssimo para o pleno funcionamento dos edifícios. As fachadas envidraçadas formam o conhecido "efeito estufa”, sobrecarregando, assim o sistema de ar condicionado (Ver EgJO). A colocação de cortinas (para evitar a forte insolação tropical nos ambientes) reduzia a luminosidade natural e eliminava a maior vantagem do vidro: a visibilidade para o exterior, A ausência total de proteção (cortinas, persianas, etc), em locais de grande profundidade, ou sem o seu uso de forma Cerrada, também aumentava o consumo de energia para a obtenção de uma iluminação adequada. No caso do uso de um tipo de proteção Cerrada, esse aumento se dará devido à redução drástica do nivel de luz natural. já a ausência de proteção acarretará um forte contraste provocado pelo altíssimo nível de iluminância das áreas próximas às aberturas em relação às áreas mais afastadas destas mesmas aberturas, requerendo iluminação adicional a fim de reduzir esses contrastes à níveis visualmente confortáveis. (Ver ñgll). i 21
  21. 21. .n-. tas. ~.r. .sigz. ;.. :u~wma. ..r-' M# w , . i x - a ' ' " l . 2 o sol e a terra 2 - O SOL E A TERRA. 2.1 - O balanço energético da Terra. O fluxo de energia solar está permanentemente atingindo o globo' terrestre e sua atmosfera. A aunosfera atua como um ñltro solar. Antes de chegar à superficie da terra as radiações emitidas pelo sol atravessam uma camada gasosa de aproximadamente 8 Km, que difunde, refrata, difrata e absorve parte destas radiações. (Ver fig. 12) Segundo Bardou e Arzonmaniam (1981), a cor azul do céu é dada pela difusão que se produz nos comprimentos de onda maior que as dimensões das moléculas que esbarram na radiação. A absorção e reflexão da radiação solar depende dos componentes que estejam em suspensão na atmosfera (poeira, poluição, gases naturais, como ozônio, por exemplo, etc). Por esse motivo, quanto, maior for a espessura do filtro, maior será a redução do fluxo energético que atingirá a terra (Ver fig. 13). As diferenças existentes entre a intensidade do sol matinal e aquele do meio-dia, são explicadas por esse motivo e pelo fato das radiações das primeiras horas do dia incidirem de forma inclinada ao plano do observador, enquanto que ao meio-dia, a direção das radiações é perpendicular, ocasionando uma maior Concentração energética por área de superficie (Ver 6g. 14). 23
  22. 22. a¡ nenem», mesmo __________ 5 9a b) arte-rm su; nuvem : O se c! AMGRVWA. vem AYHOGFEM. ___; _z5r. ÓIDIFWAJOAB a : ao za 'A e) BIEETA , acess osouo 50 ? b Fceceurnaen w. !Anula aos Armas o sem rm. 1:- mcnpêucu. no 70x. scene A meu FONTE iltttlllêiãGEl A177. nc. . 15.- oePeNveIiÊo m Hom po um o 901. AnAVEñA Museu; ou amou-a) ; atenua ve ATHO$FE2A ACMZEETANDO DIFezeNÇA-ã No FLUXO ENezsÉTIca co: Arinos A. team. 24 aos# ra? - Área C > Área B Infenezdade_ C < Ihlcnsldacle B I: ID x aos  Fic. 1+-DIFEEENÇA$ EBITEF_ A DEN51DADE Do FLUXO eNt-: zcétro PARA ! NCIDÊNCIA Pêaeentbtcuehz (5) E ¡NCLIUAOA (A) EM RELAÇÃO A UH PLANO.
  23. 23. ' ' 4..4._4=. ;.-; ... ..- -aoskno-ÀW' ? FIO D# LTMOSFERÀ GANHO? b) 70ml 4 20;¡ (vcnnaiz) amAouncía pe em LMeA 20% toevAronAcâo ' 20% c) CON vecçío IO '/ v TOTAL DA$ PERDAS_ fo); ; (5,172 »um co l-: Hêñôãnco E-Nme o nenem FONTE: Moeanlâwheeh. 1477. Entretanto, a terra além de ganhar calor através de radiações solares, elimina-o na mesma proporção que recebe, ocaaionando o chamado Balanço Energético da Terra (Ver fig. 15). 2.2 - Os Movimentos de Rotação e Translação da Terra. O centro de gravidade da terra em torno do sol formando um plano elíptíco. A excentricidade da elipse acarreta uma variação no fluxo da energia solar recebida pela terra, entre um máximo situado no Solstício* de verão e um mínimo no Solstício de inverno; e mais dois momentos de equilíbrio entre esses extremos (Ver fig. 16), os equinócíos". A direção do eixo de rotação da terra, que passa pelos pólos, permanece constante ao longo de todo o ano, e forma um ângulo de 23° 27” em relação à normal ao plano que contém a trajetória elíptíca da terra. É esta inclinação, a responsável pelas diferenças estacionais ao longo do ano (Ver fig. i7). Além disso, a terra possui um movimento em torno do seu eixo polar, responsável pela variação que proporciona as noites e os dias. * Solstício - é oca do ano na ual o eixo de rota ão da terra se acha no lano q Ç ei cndicular ao lano da eli tica . assando elo centro do sol. isto se dá em 22 de P P P P l' P dezembro e em 22 de junho. Termo solstício é de origem latina e significa "sol parado”. ** Equinócío - Palavra de origem latina que significa "dias iguais". Corresponde ao período do ano cm que os dias são' da mesma duração que as noites, e coincide com os dias 21 de março e 24 dc setembro. 25
  24. 24. ;mma »A emma. Eau/ goza; z' "' 0 é? /Lx/ - . o e* / o t3 J 6° m: - zorrp Q n/ mavasp Po I 4x â 1 J A97 Sumo FOZHAPO »ao @tao Dos Pow; c. Pau. PãaPenmcu« m2 1.o PURO m euhim aaa sn msmo DO pzápma emo TRECHO CGH SOL. EOUÀD DE Peaoenmcutaa AO FIA-K? DA ELTFTlcA eixo Dos Pows TRECHO ÉCH. SOL _g5 R615- mueróm e- Poilcães DA 'rekux ! o 22h02m 50:. yang: amooo 6Ae2ouHANIAH¡.1<761 26 aq», . .›(s. .__ '- ' mvuocno as atuou# . sã. "' "W '- a- s* ea ~~~~<§> p _ . g E . : &ovncíaoue Panama. : x9 . - _ (21 scr) g. " . vou/ Liane L-nnuoc- ana' s ? asim-ave áàucez l/ ÉGQÉPDK (jvuoínça De (ÍÍÍÂL. -. _ DA : nTn-tu com . sm. ZíHAK ZLJUH 21551 ZIDÊL V157; *FRONTAL 'DATEuA Amzneposoum Lousa DOAMO f| G_17.PeRcUg5O ; mw-saga EH vowobobot. PCJ LoNeoDa AND
  25. 25. ,_n, g~g, ggm. ” núiaautíamaabvâ' «' "'- “seíaw M* '* xyz/ nussa' '“: sa. ... .s. ...21:_. "imémmmmmhnm' uosgsáauwnanauaahmm- as cartas solares 3 - CARTA SOLAR, DIAGRAMA SOLAR OU _GRÁFICO SOLAR. São re resentacóes ráficas do ercurso ddsol na abóbada celeste . g da terra nos d1ferentes eriodos do dia e do ano. Em eral são 3 g 3 representadas por projeções do percurso solar, em um plano. 3.1 - Os Movimentos Aparentes do Sol Como já se sabe, é a terra que se movimenta em torno do sol, e não o sol que gira em torno da terra, como acreditavam os povos primitivos. No entanto, para efeito didático, vamos de agora em diante, raciocinar sempre como se fosse o sol que percorresse a trajetória diária na abóbada celeste, variando de caminho em função da época do ano. Desses movimentos resultam os solsticios e os equinócios de acordo com o que já foi visto no ítem 2.2. 3.1.1 - Altura Solar e Azimute. A altura solar é definida como sendo o ângulo formado pelo sol e peloiplano horizontal do observador, enquanto azimute é o ângulo formado pela projeção horizontal do raio solar com uma direção estabelecida (geralmente o Norte geográfico). Esses dois ângulos são as coordenadas angulares que localizam qualquer posição do solna abóbada celeste (Ver tlglâi). Corno podemos observar pela figura 18, as alturas solares são mais baixas ao nascer e ao , por do sol, e são mais altas em torno do meio~dia. A altura solar e o azimute de um local em determinado dia e 27
  26. 26. hora, poderão ser obtidos com o auxílio das cartas solares, como será visto no ítem 4.1 deste trabalho. 3.2 - A Confecção das Cartas Solares. A elaboração das cartas ou diagramas solares se dá através de ro'e ão do ercurso do sol ao Ion o do ano, e nas diversas horas do ç 9 dia num lano horizontal. As rdecões maisusadas são as orto onais 5 . v e as estereográñcas. A latitude de um local é determinada pela distância do mesmo ao Equador medida em ângulos. medida que qualquer ponto vai se afastando do Equador sua latitude, por definição, aumenta. Assim, as maiores latitudes estarão sempre próximas aos pólos e as menores as Equador (Ver fig. l9). Como já tivemos oportunidade de ver no ítem 2.2, a trajetória do sol na abóbada celeste vai variar em função da época do ano e, principalmente, ,da latitude que terá o local no qual nos encontramos. No Equador (latitude 0°), por exemplo, o percurso do sol ao longo do ano sera simétrico em relação à direção Leste-Oeste. Em locais mais afastados do Equador (latitudes maiores) o gráfico poderá ter formas completamente assimétricas. O que determina a feição destes gráficos é a latitude do local para onde se construirá a carta solar. , 28 FIGJB-AZIMUTE. F. ALTURA : ml-AE Lzwloubo ( LAT eo' nous) I *emma 126mm as - __ mama* T**- PDLDâUL : aunoolrmt 0°) «Acauã (ur. q-qn' su. &PAULO (um wa' MIL rtoaa-Dmâncnp. 91 anseio no souapoz (unruos) nr_ ALGUM! Loans mamae-vas
  27. 27. f í¡ ¡ ! E . 1! “j “llllltülíílll / 'Oesp FÍGIO-ESGUEMA DO VEECUKfo DOjOL MA AbÓBAPA DELETE NA? DWEESM ? DRM PO DlA E EPOCAS DO ANO. Pneu-VISTA ue róro m FIGURAZO A PABYIK vo casta. f Flfazz-PEGJEÇAO HORIZONTAL DA FIQZO No PLANO 17o souaoozrvummzourm) 15h 12h 11h n16» ' 5h m. Omi 4a». ? h 6h LESTE Peneda Eau-do' 25h cruza_- VI$TA VE TÕPC DA FIGURA ZO À PARTRK DO SUL 29
  28. 28. ' Veamos a ora como se elabora um dia rama solar. Comecaremos l ã 8 . pelo Equador (latitude 0°) e a seguir confeccionaremos a IVIaceió, a título de exemplo. E muito importante que esses gráficos fiquem carta de fixados em nossas mentes como representação do percurso real do sol, e não apenas como um diagrama imaginário. Na figura 20, temos uma perspectiva isométtica do percurso do sol para o Equador ao longo do ano. Na figura 22, temos a projeção horizontal do percurso do sol, no plano do Equador. A figura 23 mostra uma Vista de tôpo a partir do sul, enquanto a figura 21 mostra uma vista de tôpo a partir do oeste. A figura 24 apresentam o gráñco solar para 0 Equador, obtido através da projeção ortogonal, da trajetória solar na abóbada celeste. As linhas tracejadas representam as horas solares, que diferem do horário legal, como veremos no ítem 3.4. Para Maceió, latitude 9°40', tomemos a figura 21 e desloquemos o plano do Equador 9° e 40', no sentido horário, obtendo assim um novo plano situado a 9°40° de latitude sul. (Ver fig.25). A projeção ortogonal do percurso do sol no novo plano nos dará um gráfico semelhante ao da ñgura 24, porém assimétrico em relação ao eixo Leste-Oeste (Ver ñg.27). Esta exsm5ía; _*: ~': *='v 4-2 Etnia d' Arãmtalvr» 'i' F. M, c, -BIBLICTQCÀ a_ ã 30 É ; u-, zq-czirico seu. : mu. o ¡ouADoutAriTUDE (f) 05h90 Ami/ és PA PROJEÇÃO ozroaomL. $15.29 -Tonaupoñe o andam PA HGZLÊ @amoo-ae O ? LAND posovanoe. 3-40- @Temos o Novo PLANO De ? atuações (Puma s; Macau),
  29. 29. aut' P, Hcntonfal 1o' Lai'. sul no25 a) SUL FIG. 25 b) Plaza ¡)- Penuzso po son. AcmA po nm: pe_ iowetanrunt $UL PROJETA® ESTEREDCpP-AFIGÀHENTE. NSÇTE nano PLANO_ FIG. Z6 h)-Pno. iaçlo, w ? tam mmwm-Atyo PELCURSO no sor_ esta». ATEAVÉ; ms Pmiaçcêa. m. cnzhzseu. FlG. 26a) VtSTA LATERAL Ms LINHAS COELE$PONDENTE$ Aos LUGAEE; DF_ _ HE9HA ALTURA. soLAa NA Aaóeom CELE9TE. Fiazíuncwnco WDÉJJHCO Ao PA FLG. Z6|›, ¡Ncozpozntuoc As LINHAS coucênreicm cozeespouoeutas^ks Feoaeçóes EXEEEDGMFIÇAS me meu» AuuzNy eotmes, e os amores Hnzcmsoe ias-io en 10° NO Pazmeruo Do cfzcuto.
  30. 30. Como já foi dito anteriormente, as projeções usadas podem ser de vários tipos. A mais usada, no entanto, é a estereográñca Por este motivo, passaremos a adota-la a seguir. Usamos nos exemplos anteriores a_ projeção ortogonal por ser mais fácil de se visualizar, No entanto, constzcuiremos o diagrama solar para Maceió já usando a projeção estereográñca. 3.2.1 - O Gráfico de Maceió. A latitude de Maceió (9°40') está muito próxima de 10°, motivo pelo qual trabalharemos com este último ângulo, como forma de reduzir os prováveis erros gráñcos decorrentes da construção do diagrama local. No capítulo 5 será apresentada a forma de se obter cartas solares para qualquer latitude, com precisão. Posto isso, tomemos agora a parte superior ao plano de Maceió (agora considerado como 10°) e projetemos estereograficamente o percurso do sol nesse plano. (Ver ñg.26a. ). A figura 26b mostra o resultado dessa projeção. Acrescentando linhas concêntricas que representam as várias alturas na abóbada celeste, veremos a figura 26d. Essas linhas são fruto da projeção esteríográñca representada na figura 26c. (*) - A projeção estereográñca é aquela onde todos os pontos são projetados num plano, com as linhas de roecão convcr 'ndo ara um onto. P l . FI 3 2 , , ãà l. o Frazrcaánm ny( Lam-mm. vb' (nncud) carmo nuvés R. PRDJIÇIO OKTUCUONÀL FIQZO *GIEO DD PLN~D P EH 'DCMO DOEIXD N. LINHA DE_ 54GB
  31. 31. LINHA w. sua uma Willem» “(5.30 FIrazs-HSTA LATEUL Po# ? unos REl>RE$GHTADo$ NA mas r. amem: nsrezzooumca m9 scams nos namora aux FIA- ÀC HORIZONTAL. Flaao-HEDIDOR D! ÂNGULM VLRTKAIG FROJTM? @TIDOQ N_ DCUJO con o moumuiu-rc ¡zuuuoo NA Fugas. 3.3 - Medidores de Ângulos Verticais e Horizontais. No apêndice ao final desta publicação, encontram-se os Medidores de Ângulos Horizontais e Verticais (tanto frontais cêímo laterais) dos raios solares. Eles foram elaborados a partir do mesmo tipo de projeção usada nas cartas solares. i As linhas que medem os ângulos verticais frontais são o resultado da projeção das bordas de planos semi-circulares, que giram em torno de uma linha de base localizada no plano horizontal a intervalos de 10° e, que começam com o próprio plano constituído pelo semi-círculo do horizonte (0°) até atingir a posição perpendicular em relação a este mesmo plano horizontal. (Ver ñg.28, 29 e 32). As linhas usadas para medir os ângulos verticais laterais são o resultado da projeção de planos constituídos por um quarto de círculo girando em torno de um eixo perpendicular à linha de base, também em intervalos 10°, de maneira idêntica ao processo anterior. (Ver ñgôl e 32). Os ângulos horizontais são medidos por intermédio de um transferidor cujo ângulo é nulo no ponto de coincidência com a perpendicular à linha de base e crescem â medida que se afastamç da mesma, até atingir 90°, onde coincidem com a linha base. (Ver fig.34). 33
  32. 32. 1716.31- cmo no mano e em mano m Praoerqoxcumz¡ LNHà DE BASE à Linha de Base FlCx-ÔZSHEDHDÇE DE. ÂNGULO? VERTICMS LÀTE 5 @W907 PELA PEOJEÇJO Eáreteocaxnca me scams vamo v m F¡t. .31 454' 34 p¡ç, _s5- Hcmboe. ve. ÂuauLoe VEQTICM? noNTAIs E LATERAÍS 05H90 PIZLA 9UPEEPO$| ÇÃO vos GRÁFICO? DA? (71630 E FlC-. .BZ . LINHA DE 55x31. F¡c.34- Microcar. : &Mouro; Hoznzourms
  33. 33. A reunião destes três em um único gráfico dá como resultado o Medidor de Angulos Horizontais e Verticais (laterais e frontais) dos Raios Solares. (Ver 545.35). ' ' . e- ; g 3.4 - Tempo Solare Tempo Legal. Como já foi dito, as linhas correspondentes às diversas horas do dia, existentes nos gráficos solares, referem-se às horas solares. A diferença' entre a hora solar e a hora legal, varia ao longo do ano, e considerando 0 horário de Brasília, é dada pela' expressão: TSV = TL-ET-X + 3 horas onde: TSV - tempo solar verdadeiro, TL - tempo legal (hora oficial) ET ~ Equação do tempo (varia em função da época do ano e pode ser encontrada no ñnal do Apêndice 1, figura 76). ? L- Correção de longitude (considerado cada 15° de longitude como uma hora e cada grau como 4 minutos, positivo à leste e negativo à m_ 35. “um”, ,e mauro; vermws (moramos-anemia) oeste do Meridiano Greenwich. l amam” mmomls' +3 horas - diferença de fuso horário em relação à Greenwich. Para Maceió. Por exemplo, podemos usar a expressão que se segue, onde o ? L já está substituído por 2h 23min, correspondentes à correção da longitude de 35°42' da capital alagoana. 35
  34. 34. Assim. : TSV = TL - (ET - 17min) (para outros locais, Ver Apêndice 1) OBS. : Para as regiões do Brasil que possuem fuso horário de 4 ou 5 horas, considerar esse valor na expressão dada. 3.5 - Norte Verdadeiro e Norte Magnético. Como sabemos o eixo eo ráñco da terra não coincide com o S g eixo magnético, do que decorre uma variação entre o Norte apontado pela bússola (magnética) e aquele conhecido como Verdadeiro. O Norte indicado no diagrama solar é conhecido como Norte geográfico, Norte astronômico ou Norte verdadeiro. Para a determinação da declinação magnética, que é deñnida como sendo a diferença entre o Norte verdadeiro e o magnético, utilizamos as cartas magnéticas do Brasil, elaboradas pelo Observatório Nacional, e apresentadas nas ñguras 77 e 78, do apêndice 2, para o ano de 2000. L Na figura 77 localizarnos as linhas de igual declinação que passam pela região na qual estamos querendo "trabalhar (definidas para 2000) e atualizamos a declinação para a presente data. Para tal, verificamos a diferença de anos en11e a data de hoje e o ano de 2000, e 36 NOITE “one, _ VERDÀDEIRO nasuenco na se-necumçño HAGNÉTICA amis o NOFKTE vaqzpApaao e o None MAG-MÉTICO PARA Màcelo' PARA O ANO DE 2.000.
  35. 35. multiplicam-los o resultado pelo valor encontrado no mapa da figura 78, através de linhas de igual variação anual de declinação, que passa pela região onde desejamos trabalhar. Tomando Maceió como exemplo, verificamos que linha de igual declinação passa mais perto da capital alagoana, encontrando um valor de aproximadamente 22°45” para o ano de 2000, Se considerarmos a diferença de 2000 para o ano de 2004 teremos 4 anos, que multiplicado pelo valor_de ›0,6' encontrado na carta de Variação anual, daria uma declinação para Maceió de 22°36”: dm = -22°45' + (4anos x _om z _22°45° + (2,4) = -22°48' donde: dm = 22°48' Como os valores indicados nas cartas magnéticas possuem sinal negativo, indicam declinação à Oeste, do Norte verdadeiro, ou seja, sabemos que nosso Norte Verdadeiro estará 22°48” à direita do Norte indicado pela bússola. (Ver fig. 36). Embora a declinação magnética cresça de ano em ano, haverá um momento em que ela retornará e, então, passará a se dar em sentido oposto ao que acontece agora. 37
  36. 36. o uso dos diagramas solares 4 - O USO DOS DIAGRAMAS SOLARES. As cartas solares existentes no Apêndice 3 apresentam as projeções do percurso do sol, redesenhados a partir dos ofluginais de Lippsrneír (1969), com intervalos que variam de 30 días, nos períodos do ano próximos aos solsíícíos, a 15 dias para os períodos próximos ao equínócío. Qualquer dia do ano que se queira encontrar situado entre as projeções representadas, poderá ser encontrado por extrapolação. Também serão substituídas as linhas concêntrícas que medem as alturas solares pela simples marcação destes ângulos, numa escala situada no eixo Norte/ Sul do gráfico, com o objetivo de melhorar a legíbílídade do gráfico. 4.1 - Localização de Altura Solares e Azimutes. Para se obter a altura solar de um dia e hora desejados, basta, com a ajuda de um compasso, projeta-lo na escala de ângulos localizada na eixo Norte/ Sul, como indica a Figura 37. Os traços existentes no lado externo do círculo representam os azimutes, e estão marcados de 10 em 10°. Para localizar o azimute de qualquer ponto basta traçar uma reta passando pelo centro da carta solar e pelo ponto que se deseja estudar, até encontrar o perímetro do círculo. O ângulo resultante entre o Norte da Carta Solar e este encontro medido no sentido horário determina o azimute que se deseja saber. Estas duas coordenadas angulares, localizam qualquer posição do sol na abóbada celeste (Ver ñg. 37). 39
  37. 37. Como exemplo, poderíamos considerar o dia 22 de junho às 8 hs da manhã. Neste dia e neste horário, gostaríamos de saber que ponto do céu de Maceió (Lat. 10°S) se encontra o sol. Esse ponto será determinado pelo azimute e altura solar, conforme 'demonstrado na Figura 37, onde o ponto . A representa o dia e horário escolhidos neste exemplo. O gráfico nos indica que a altura solar é 22° e o azimute 60°, nos informando assim, onde se encontra o sol naquele momento. 4.2 - Algumas Utílizações no Desenho Urbano. Os gráficos solares poderão auxiliar na elaboração do desenho urbano de um determinado local, contríbuindopara definição do sistema viário, estudo da insolação e sombreamento proporcionado por edifícios de gabaritos específicos, além da escolha da arborização urbana com ñns de sombreamento; entre outros. ' Um estudo adequado do sol poderá evitar (como acontece freqüentemente) a implantação de avenidas onde o encandeamento provocado pelo sol poente tem acarretado desastres automobilísticos e desconforto visual aos' usuários destas vias de grande fluxo. Também com o gráfico podemos estudar a implantação de espécies vegetais com o Em de propiciar sombreamento (ou insolação) nos passeios e nas próprias ediñcações (Ver fig. 38). _a 40 nega. oAzmure e A : num seus. DE UHA Haia DAM PAM avaliam( mA no ANO ' n' no $55.23? @Lin-Elo à? ? @ê É 45? soam' no me / USO CEREETD / D90 ¡RRÀPÚ na sa- o uso va #úrico soma when* Isuzu-u: NA ctz-Mêda 9°# FLS "UFOs VEGEYNB UQÀNOSDÊ FORMA h 55 OGYEK R550#- rnpm mma #Naum-nes
  38. 38. O estabelecimento de gabarito, recuos frontais e laterais dos à Ê; edifícios, ocasionam um maior ou menor grau de insolação dos edifícios vizinhos, podendo ser previsto seus efeitos também com o auxílio das Cartas Solares (Ver fig. 39). / / i l 4.3 - O Uso de Gráfico na Orientação dos Edifícios. na. 39' '°“5¡5^“°"'° **°“'°°^°° 7°* F”'“°'°5 *m7* O diagrama solar pode ser utilizado com auxiliar na escolha de melhor orientação para as nossas construções, e para analisar o tipo de incidência solar que cada fachada receberá. Exemplo 1 Estudar a insolação nos quatro lados do terreno apresentado na Figura 41. Para se realizar esse estudo passamos uma linha pelo centro do gráfico com a mesma orientação do lado do terreno que queremos estudar, coincidindo o Norte do terreno com o da carta. Repetimos esse procedimento para os quatro lados do terreno. A parte do gráfico traçada para cada lado (orientação) do terreno fornece a insolação incidente naquele lado todo o ano, nas várias horas do dia. 40h) (Ver fig. 41). HGÀOJERRÇNO e VLANTA hm oo @Dir-fem ecran/ o »o EEMULQZ, 41
  39. 39. f? m í J m _u mn& m . a _m o A m? , , m mw _ . m, . u mu sm, _ - »A _, . _É H um mm um _Gwmh 1 , vu HE 0% N. . u sw M mm. Aw m: o em É rm _Mau . m Wu. . me b «V . M. Pá ks d , H M. Awu »É É 10. m3 wL . L w. , . › &É; m» LE “mamy a mw mwfm. É. mu . .Í _m Mo um m? mmãw wm www wmwm a g m m m m m m se umune vo meu. : 10's Assu-aum v» : tuouof vo Temsno ! Nuovo No BQMDLO 1 42
  40. 40. 516.412-0; amos DE cum; ALTUM, sem , à ; MEME n, B^P~F~^DOS Voa Pñoreçõej HoñrzouTmg_ N ' u M543 - naun: m HEnvÊNcIA um» no Çxemno a. Exemplo 2 Em terreno localizado em Recife (8° de* latitude Sul), com a orientação e dimensões dadas na Figura 40a e considerando os recuos laterais como 2,00m e os fundos como 5,00m: 1) Estudar a melhor orientação do ponto de vista da insolação, para a implantação do edifício de escritórios dado pela figura 40b. 2) Verificar qual o tipo de incidência predominantes dos raios solares nas fachadas maiores. Solução: Devido à forma do terreno, o edifício só possui duas alternativas de locação. A primeira possui o corredor voltado para o sul (Solstício de verão) evitando a insolação de verão nos escritórios. No entanto, na maior parte do ano (cerca de 70%) haverá insolação penetrando no interior dos mesmos, caso não haja nenhum tipo de proteção. A segunda opção apresenta-se exatamente inversa à primeira opção. No entanto, possui a vantagem de permitir a eliminação do sol na fachada dos escritórios (Fachada sul) com proteções de menor porte, pelo fato da insolação ser menor nesta fachada. 43
  41. 41. CONCLUSÃO: 1) A primeira opção parece melhor, pelo fato de se poder proteger o sol nos escritórios com menos recursos. A própria circulação se encarregará de barrar os raios solares na fachada Norte. 2) O tipo de incidência crítica é constituida de raios de grande altura solar, o que favorece: : utilização de brises horizontais de pequena profundidade. (Ver fig. 42). OBSERVAÇÃO: EItaLaná/ irex então roruíderando apena¡ o 1o/ ;amo condioionantc. Na prática, e' fundamental auoaiar em: dado a outro¡ @atualmente (ou maix) importanter, mm verztí/ afão, vista, etc. A Exemplo 3 'Qual a melhor orientação, do ponto de vista da insolação, para a casa da Figura 43? A melhor orientação seria a colocação do eixo N-S na menor dimensão da casa, com a fachada que contém os dois quartos e a sala, voltados para o Norte_ Isso faria com que os dois quartos e a sala só recebessem sol no inverno. O tamanhordg beira; determinaria exatamente o período e a quáritidade de sol que . se desejaria receber nesta época. Os banheiros e as áreas de serviço receberão o sol de verão. 44 V ' Ia WWW , sem amsuxno n: asrnuçaês mvusfo m. Aaóaaokceuesre- ! magia viana. mu¡ ven-ten. nim-o nomzou rx ¡uc-uw vamu. M545 ' O ; ÚGUUD DA ALTURA SOIAA PDDE 551. : apaga-Mgmt mseneuws no Luana vewnm. .
  42. 42. pmx: um. naum. (me) pa, 45 mpjemêx, DE ou ; mio somo¡ ; cane UN ? LAND Haviam# . TN. E D015 ? Lnkbi VEñTJ-: AIS PEhPüumaLAPpEZ 4.4 - A Máscara de Sombra Urna das principais utilizações do diâlgrama solar e dos medidores de ângulo verticais e horizontais é a máscara de sombra. A máscara de sombra é a representação gráfica, nas Cartas Solares, dos obstáculos que impedem a visão da abóbada celeste por parte de um observador localizado em um local qualquer. i ' 4.4.1 - Determinação da Máscara de Sombra. Pela máscara de sombra podemos saber qual parte da abóbada celeste está visível e qual parte está obstruída, em função das várias barreiras existentes, e a partir de um ponto dado. (Ver 44). Para sua compreensão, é necessário perceber claramente a distinção entre ângulos de incidência de um raio solar e as projeções horizontais e verticais, deste mesmo raio, em planos horizontais e verticais. Se consideramos dois planos, um vertical e outro horizontal, e a incidência de um raio solar sobre ambos, teríamos uma projeção vertical e uma projeção horizontal desse único raio. (Ver ñg. 45). A fixação desse dado é de fundamental importância já que é muito comum haver confusão, na diferenciação entre as projeções nos Vários planos, e os próprios raios. Os ângulos de incidência e suas projeções em determinados planos, podem ser bastante diversos, como por exemplo: podemos ter um raio de sol com uma altura solar de 10° e seu ângulo 45
  43. 43. vertical (ângulo formado pela projeção vertical e o plano horizontal) ser 80°, como pode ser visto na Figura 45. Feita essa distinção entre ângulos de incidência e suas projeções, compreendemos, agora, algumas informações fundamentais: 1) O plano vertical onde será projetado o raio solar será sempre . perpendicular à fachada que pretendemos estudar. Assim a projeção vertical frontal do raio e consenquentemente, seu ângulo uertim/ fontaá estarão sempre contidos num plano que passa pelo observador e é perpendicular à fachada. (Ver 46). 2) O ângulo vertical' lateral será a projeção do raio no plano da própria fachada. (Ver ñg. 47). 3) O plano horizontal considerado será o plano do chão onde está assentada a edificação. A projeção horizontal do raio formará o, ângulo horizontal do raio com a perpendicular à fachada. (Ver fig. 46). 4.42- Determinação das Obstruções Causadas por Obstáculos. Corno já foi dito, a máscara de sombra é forma gráfica que determina as partesüda abóbada celeste obstruídas por barreiras diversas, (edificações vizinhas, massas de vegetação, saliências da própria edificação, etc), c a parte visível da mesma abóbada, a partir de um ponto escolhido. _ Quando uma pessoa está ao ar livre, num local descampado, ela vê toda a abóbada do céu. *x 46 ¡nww vam-um. IAÍIHRL. 34mm woman. :naum . 96-47- Aut-unos venhas (encarna e umnmne Busato; Hovuzoux-u.
  44. 44. A medida que as construções ou massas de vegetação vão surgindo, partes da abóbada não serão enxergadas em funçãp . dessas em função dessas barreiras. (Ver fig. 48). Para determinar essas obstruções no gráfico solar, procedemos da seguinte forma, tomando as obstruções exemplificadas na Figura 49: a) Consideramos o ponto 0 como ponto de vista do observador. b) Com o auxílio dos medidores de ângulos horizontais e verticais definidos no item 3.3, localizamos os pontos e arestas de contorno dos obstáculo, a partir dos ângulos horizontais da planta baixa e dos ângulos verticais dos dois cortes ortogonais. (Ver fig. 50 e 51). c) As projeções dos obstáculos no planos 1-1” e 2-2' nos informaram os ângulos verticais que deñniremos no gráfico, com o auxílio do Medidor de Ángulos Verticais Frontais e Laterais. d) O cruzamento das linhas dos ângulos verticais com a dos ângulos horizontais encontrados na planta baixa definem o ponto de encontro das arestas verticais e horizontais dos obstáculos que procuramos. (Ver 52). e) O gráfico resultante se assemelha a uma fotografia tirada com uma grande angular tipo “olho-de-peixe" de ângulo de visão igual a 180°, com o eixo da lente passando pelo zênite. Assim, o solo estará definido pelo perímetro do círculo e o zênite coincidirá com o centro do mesmo. (Ver fig. 53). f) Ao superpormos o gráfico solar à máscara de sombra, coincidindo o norte do gráfico com o do local estudando, podemos ver os períodos do ano em que o sol não estará encoberto pelos obstâculos. (Ver fig. 54) g) Ao superpormos o gráfico da máscara de sombra ao gráfico de iluminação natural proveniente de um céu nublado, podemos também 47
  45. 45. no. 43a] 9mm (iu. maos-nu). mvlmelamnçíg nomeou» vem-sms e mao-nu; N¡ Acoumuuh It ! MMM v: mu¡ 48 Hammamet: mas mama u' (haven't-ams) Inc-z.
  46. 46. &até; 3 b c d e ãê. " " - - N. . . _ aaif-Hbñm» muuuito¡ ven-nu» aan count costumo BAF-“bõã Fca-¡a-Hs-, mgaue gostam mama-nun: - 49 . Í É t l l i i l
  47. 47. calcular o nível de iluminância, no ponto considerado da abóbada celeste nas condições acima citadas. h) No caso da elaboração da máscara de sombra apartir de uma janela, procede-se de forma análoga, localizando-se os vários pontos através das coordenadas angulares(ângulos horizontais e verticais). Neste caso o gráfico resultante é a metade da abóbada. (Ver fig. 55) Se considerarmos a visada a partir do observador (ponto O) localizado no plano da janela até um ponto qualquer A teremos as seguintes projeções a partir da figura 56: 1) A” - projeção do ponto A um plano horizontal que passa pelo plano 0,0" e A”. (Ver fig. 57). _ 2) A” - projeção do ponto A no plano vertical (PV) que contém o ponto 0,0' e A” (plano da fachada). (Ver fig. 58). 3) . A”°~ projeção do ponto A num plano vertical perpendicular (PVP) ao plano da fachada que contém o ponto 0, O", O' e A”. Ao projetarmos a linha de visada V que liga o ponto O ao ponto A, nestes três planos, teremos as projeções V”, V” e V” que definem os ângulos a, b e c, a serem usados nos Medidores de Ângulos. O ângulo a é o ângulo horizontal definido pelas linhas radiais do Medidor. O ângulo vertical b é definido pelas linhas laterais que definem os ângulos verticais contidos no plano da fachada e o ângulo vertical c pelas linhas que definem os ângulos verticais contidos no plano perpendicular à fachada. O ponto A está no cruzamento destas três linhas, conforme poderemos Ver na Figura 52. 50 E1557- Muiqcam oe fariam A vma-nu¡ : E UMA JANELA.
  48. 48. naãñ-vtubh no ? ouro g_ n» o POI-FDL E A9 PñOJECãe› DESTI- VGÀUÀ (V) NG PLANOS HONZDUTN. (Pl-H E lêhTllíñíí (pv) E (WV). __. . _ípm_ _. _. F16- ? PPI-ANU- DA ? Em rec-uva nemasenrm Mew# se. (PV) (PVP) Pi! ) R679* ELEVAÇFD LATEKAL Do PLANO veamcai. (PVP). 51
  49. 49. OBSERVAÇÃO: É de fundamental importância a compreemão da¡ projeyãe: da reta V no: 3 plana: e os ângulo¡ reta/ lama¡ deita¡ pryepãet. Cato / Jaya aéguma dúvida acome/ ba-. re uma revisão m¡ figura: 56 e 5 9. Como exemplo, façamos a máscara de sombra, a partir do ponto O considerado na Figura 60. Em primeiro lugar desenhamos um semi-círculo de diâmetro igual ao gráfico solar. Isso pode ser feito com o auxílio de um papel transparente. A seguir determinamos os ângulos horizontais através da planta baixa, e colocamos nesse semi-círculo desenhado com auxílio do medidor de Ângulos Horizontais. (Ver fig. 61). A determinação dos ângulos verticais deverá ser feita através de elevação lateral do conjunto, onde encontramos os ângulos a, b e c. Marcando esses ângulos no semi-círculo, com a ajuda do Medidor Ângulos Verticais Frontais, teremos definido os pontos A, A', B, B”, C, C”, L, U, M, M”. (Ver fig. 62). Poderemos, então, traçar o contorno das obstruções que mascaram a abóbada celeste, vista a partir do ponto 0, com o auxílio do Medidor de Angulos Verticais Laterais quedefinirá o traçado da reta BC, perpendiçplar â fachada. (Ver fig. 63). 52 nasornáscmve 70mm A NTI* VEUWMMWW
  50. 50. 0 LINHA DE &Mdcv-ucnx Cau A _ A sacana) na cn MAHCÀÇÀO Po) ANGULO? üohlzoNTmç, “Win5156 (comape m¡ A sua» Etyulvnva) FIG. 61- ND cnuztmsum pm LluuAs m pmmçaa Ho mzonruz. con/ xa LINHAS vos ÂNf-ULOS m mexeu: veñrxcm_ gu- conmmos os muitos 4.9,: : e I. ,H. Superpondo a máscara de sombra obtida, com o gráfico solar, de forma a coincidir o norte indicado na planta baixa, com o da carta solar, podemos verificar os períodos do dia do 3B936111 que o ponto O receberá o sol direto. (Ver fig. 64). Da mesma forma, coincidindo o semi-círculo da máscara de sombra com o semi-círculo padronizado pela C. I.E. para céus nublado, poderemos calcular a iluminação natural proveniente da abóbada celeste nublada. › 4.5 - Os Vários Tipos de Protetores Solares. Os protetores solares ou quebra-sóis, quanto ao movimento podem ser classiñcados em móveis e fixos. Quanto à posição que ocupam nas fachadas podem ser mês tipos: verticais, horizontais e mistos. 4.5.1 - Protetores Verticais Fixos. São placas fixas situadas perpendicularrnente em relação ao plano horizontal. De uma forma geral os protetores verticais fixos são mais eficientes nas fachadas onde a maior parte de incidência se afasta da perpendicular à fachada (fachadas norte, sul, sudeste, nordeste e sudoeste), especialmente nas horas próximas a autora e ao alvorecer. 53
  51. 51. Nas fachadas leste e oeste, onde grande parte da incidência está localizada no trecho próximo à perpendicular à fachada, os protetores Verticais teriam pouca ou nenhuma eficiência. (Ver fig. 65) 4.5.2 - Protetores Horizontais Fixos. São placas cujos eixos horizontais estão paralelos à fachada a ser protegida e também ao plano horizontal. Os protetores horizontais são mais eficientes nas horas do dia em que o sol está mais alto e menos eficiente nas horas próximas ao nascer e o por do sol. (Ver fig. 66). Algumas vezes o simples prolongamento do beiral pode eliminar a necessidade de brises, funcionando como um protetor horizontal. 4.5.3 - Protetores Mistos. São as combinações simultâneas de protetores verticais com horizontais. Em muitos casos (nas fachadas norte/ sul por exemplo) os protetores mistos se apresentam como os mais indicados, pois se complementam com muita eficiência. (Ver fig. 67). 4.5.4 - Protetores Móveis. Os protetores móveis são mais eficientes uma vez que podem ser ajustados em função da variação dos raios solares, ao longo do ano e até mesmo das várias horas do dia. 45. 54 D ne. 63mm o Auxíuo vc» «actuou-es ven-num, Lat-emu¡ too: sensu MBA narluxqáo N¡ uumq &Mamma-her; A naum) ' HMCAHV¡ A LIUM ln mes» pc. t : amamos A HMCMLA. p: sensu. tzaveumcutm X sacana. _al TRECHO @ MX! GH QUÊ a 5m. e' entaum. : ? E10 EDIFIHD Z o uma¡ u m: (manaus con a naum) nc, sq-supshmstúo m Hakuna u: :enem como eurico soma_ oenezvwvoee A OIHIEUTFÇÍD m: .xALJeLA,
  52. 52. 3:31 mew, uomavomo ousa a* osoLPIwem-. uomuzws ; teem nMCAEA ne son-ceu. na FACMDA Leste. ¡ Pedome De woevo um ouve - O SOL ÉMGTEA No AHISEMTE PEFÍOW? vo »t4 E 1D Nsn &TEUIWYI PLANTA FIGH- ÀVAUACÂO no. oeenucâo PnoPoauoNADA ? Oh ? HOTE- rozzs VEhTMAH. ali eeaowg-voomznonowae â o 501. saum-m HD) AMHEVYES EIADDÓ1®DAECDLMD , l mmuuaos vao Pame- TOÂ HOElZDNT L. . _ »A f. . c Hama) Hníeoxm De somem DA FALRADA Leste jaum seu-boas no um a 9o «no Pemõuos Do ma. e no mao OBBTELHÍ? PELO ONDE O 50|. VEUETLL HO PÊÍÊTDL ? ÚEIDOLIWL na. sob¡ HÁecAaA se acusa». m. :: Au-num nome uma. -AVALIAQED m QQQTHUÇÃO PeomnmouAbA Pon PhOTE- Tonee lbmzDMTAw. 55
  53. 53. Em compensação são mais caros devido à engrenagem necessária aos seus movimentos. 4.5.5 - Pérgulas. Os pergulados podem ser usados como eficientes protetores, especialmente em locais onde haja necessidade de circulação de ar. (Ver fig. 68). Proporcíonando ambientes sombreados, com o excesso de luminosidade filtrado e dotados de aeração e jardins internos, podem ser projetados de forma a permitir a insolação exclusivamente nos locais ajardinados realizando assim a necessária fotossíntese das plantas destes jardins. 4.5.6 - Cobogós (Elementos Vazados) Os cobogós (ou combogós) de uso freqüente nas construções de climas ensolarados como o do Nordeste do Brasil, se constituem em solução inteligente como proteção solar. Na verdade, os cobogós não passam de protetores mistos em escala reduzida, que além de proteção solar, podem funcionar como filtros do eventual excesso de luz natural, sem no entanto, barrar a ventilação (Ver fig. . 9). 56
  54. 54. çaa-AVAIAÀGÃD 1» cam-nude Pacman-emma. Pon 994375 - @ea nuno), [M, FAcHhvA ¡Icnfalufmlmwsxq -rzzcao m ABÓEODA V WNEL man u¡ And-nm WAIMA Haja-N¡ PEÂGLXAG RDEH FUNCIONAR COMO &Flclzures ? OME- mais. 4.5.7 - Venezianas. As Venezianas podem ser usadas como pçequenos protetores horizontais, quer sejam móveis ou não. Ê-ssim podem ser dimensionadas com o objetivo de permitir o máximo de ventilação (nos locais onde isso se faça necessário) e iluminação sem a penetração direta dos raios solares (ou com uma incidência controlada, dependendo do detalhe desenvolvido para a esquadria). 4.5.8 - Toldos. Esses elementos, em geral confeccionados com lona e perfis metálicos, podem ser fixos ou móveis, e funcionam basicamente como protetores horizontais. 4.6 - Os Vários Tipos de Protetores Solares. Na definição dos tipos de protetores a serem projetados visando controlar a insolação em um ambiente, vários aspectos merecem ser considerados, tais como: eficiência, plasticidade, privacidade, luminosidade, ventilação, visibilidade, durabilidade, custos de implantação e manutenção, entre outros. A combinação adequada desses vários fatores nos indicará qual a solução mais indicada para cada caso. O primeiro passo a ser seguido é definir qual o horário e período do ano em que se quer proteger o ambiente da penetração dos' raios solares. Não esquecer que as horas 57
  55. 55. %% ELEVAÇ Âo NE. ELEVAÇÃO 1a PLANTA peniano mmsomcio um, FACHADAS voy chmcos- »a LAvo: FACHADA Ne: ZZ/ lz - ou na »canoa nusoLAcãoivz-qs ; as 11:00 as) zz/ e - m» ur, rumou. lusoLAcw (arto u. »uma as) FACHADA SE I zz/ iz-m DE HMOF¡ INSOLAÇÁDGJ? As 130o m) zz/ e -DIA DE Match | N$OLACAO ¡azzobú em m) FMHADA 50'. LZ/ Z~ DIA É HMOR INSOLAGÃO (TT-Oo Ás 13310 Wrl z _e -DIA DE HENOIA ¡NSOLAÇEO (14-10 'As *ir-to as) FACHADA NO'. 12/12. IA DE MENOPx N$OLA00( 22% -DIA DE. MMoh ÍNÊOLÂWVEÊQLÔÀ F¡t». e5-s= ._<TuuAv. A lNSOLACÃO nas FACHADA? mcoNsmu- em ACMA. eo LONGO no A510, e ACHAR os mas ne mim e namora lNâoLACñb em CADA UMATELAí 58 u: É É
  56. 56. Fse. 70 o) mmo- vmAdo ne ? mi-aroma Vault-Ni Flxoã ? AM UHA Han# HKSCNEA DE wHUM. indicadas no gráfico são horas solares, diferentes das horas legais como foi visto no item 3.4. Em seguida, estuda-se a insolação de cada fachada. Para tal, traça-se no gráfico solar as linhas com? as orientações das diversas fachadas a serem trabalhadas. Ver exemplo da Figura 69. Antes de irmos adiante, devemos fazer as máscaras de sombra para as construções vizinhas e/ ou massas de vegetação (caso existam). Através da análise da insolação, nos gráficos da Figura 69, poderemos verificar qual o tipo de proteção mais adequado para cada fachada. 4.6.1 - Protetores Verticais: Para o desenho dos protetores verticais, precisamos definir os ângulos necessários ao mascaramento da insolação de cada uma das fachadas que deverão ser protegidas. A partir dessa definição, constrói se, ã vontade, o tipo de protetor que se deseja, desde que conservado o mascaramento. Por exemplo, podemos imaginar que para mascarar a insolação indesejável, em um local qualquer, seria necessário o ângulo de 30° ã direita e 30° à esquerda. Teríamos então uma grande variedade de opções para o mesmo mascaramento definido, como podemos ver na figura 70. Este tipo de dispositivo é mais indicado quando a insolação que se deseja bloquear esteja com incidências oblíquas em relação a 59
  57. 57. fachada. Quando a ins olação é perpendicular à fachada o protetor vertical tem pouca eficácia. Isto acontece com as fachadas Leste e Oeste nos locais de b_a_ixa latitude. (fig. 71) p , l , ; J ¡ . fi 4.6.2 ~ Protetores Horizontais: Estes tipos de protetores são mais eficientes para grandes alturas solares. Sua utilização para barrar raios baixos resulta na obstrução da visibilidade ao exterior, redução de luminosidade e ventilação que atravessaríam a abertura a ser sombreada. Para o seu projeto precisamos definir o menor ângulo vertical do período que se quer mascarar. O desenho e inclinação dos protetores poderão ser variados, respeitando-se o menor e maior ângulo vertical estabelecido. Ver exemplo da fig. 72. No entanto, precisamos definir o limite lateral do protetor horizontal como forma de garantir a obstrução de toda a insolação no período definido, sem obstruir desnecessariamente trechos da abóbada celeste sem sol Isto é feito com o Medidor de Ângulos Verticais Laterais, que nos indica os ângulos laterais necessários à completa obstrução da janela considerada. Definidos esses ângulos prolongamos os protetores nas laterais de forma a se obter esses ângulos mínimos determinados. (Ver fig. 72s). 60 na 11 a) PLANTA FIG. 71 LmANrA m. , 71 -07 ? mi-transa : :Emma TÊH ? com spmêucm OUÀNVO À ¡NODENCIA ? É AWHOKIMÀ. DA ? EHVÕNHCU- w. 'A mam.
  58. 58. Rataum vem-sun. fuqsutoâ VEWHCNS : Lou-ML ' LATEFLMS : Í naum. ill". FmJZ a1 MABcAIuÁ n: 50H55». na .72 c) negão A E0725) 60955 FIGJZd) ovqío c opçzop FmJz-Phmeoea A eumAm u: so; nos mggmg. , M, m- CHAIA LEâTE A ? Ahhh 'DM Why (meu SOLAH), ã .
  59. 59. na_ rzqatevAcxo tavam FlC-. TZIHPLANTL Fic. . 75 a) CORTE. Flô , T3 b) PLANTA sonmunanro vnmacmumo *JOHDREAHENTU Pxnwvcuounno ? nos ? Away VEHTICAD no. 7h q R673- O U$O DE PñGrETOPxF-ã MHTDÍ PODEM GEFsECâP-a hssuuwoá DE. chance_ EPIClENCIA.
  60. 60. 4.6.3 - Protetores Mistos: De uma maneira geral, os protetoãies mistos quando corretamente combinados, têm um desempenho muito eficiente. Em regiões de baixa latitude, por exemplo, as fachadas norte e sul recebem um tipo de incidência que inclui o uso dos protetores mistos como sendo o mais inteligente, quando se deseja uma obstrução total dos raios solares. Nessas fachadas, os ângulos horizontais perpendiculares à fachada correspondem a ânguios verticais elevados, enquanto que os ângulos verticais mais baixos se situam em faixas de incidência oblíquas à fachada. Assim, os protetores verticais e horizontais se combinam de forma complementar, já _que os painéis Verticais cobrem as partes críticas do protetor horizontal (que são os ângulos mais baixos) enquanto que os painéis horizontais cobrem o trecho de incidência próximo à perpendicular à fachada, onde os brises verticais teriam pouca ou nenhuma eficiência. (Ver fig. 73). Dessa forma teríamos condições de utilizar o mínimo de painéis para realizarmos o sombreamento, obtendo vantagem nos custos, em função daredução de painéis necessários. Teríamos também maior visibilidade e luminosidade naturais, além de outras Vantagens. 63
  61. 61. 4.6.4 - Protetores Móveis: No uso de protetores móveis bastaríamos veriñcar a máscara , _ i de sombra necessária a cobrir a insolação indesejada, e propor os _' protetores móveis de forma a cobrir a área deñnida no mascaramento, de forma análoga a que foi feito para os protetores Eixos acima descritos, __ considerando as várias posições de deslocamento dos protetores móveis. FlG.74l)K9ñPE7|VA › 4.6.5 - Elementos Vazados: n”, ,à amp-D J M' ' = ' › K1 A Bb A' W674 d] CORTE. HONZOUDM. No caso de cobogós, pérgulas, venezianas e persianas, procede- se à construção da máscara de sombra de forma semelhante ao indicado para os protetores fixos e móveis. Há que se resolver o caso de cobogós com formas não ortogonais, tais como hexágonos, losangos, círculos, etc. Para conhecermos a eñciência deles devemos fazer a máscara de sombra de cada um desses elementos e verificar seu desempenho nas diversas orientações dos locais onde serão usados. Tomamos. a izítulo de exemplo, o caso do losango da ñgura 74. 4.7 - A Localização de Coletores Solares: _ ~ , _ A _ mesmo) MAâcanA pe' 501mm oo 0024050', Na instalaçao de coletores solares, e de fundamental importancia _ _ s nam-awofúcko m hAscAM b: sangue: vu ELEMENYO _í que os mesmos repebmn a major insolação possível. . VALADO, NÂQGWOGONAL. sã' 64
  62. 62. atenuação . ..W É); meo »Anão 12 VFJJFO R$394?? CMJFBCO? “R$3.29 5430 | N9THUHEUT09 AIJXILJAKES PARA UTILlZJÇI-O UTIHIZAM no; COLGTQE? SOLARES- Podemos usar o gráfico solar para determinar as sombras causadas por saliências na própria ediñcação, por construções 'vizinhas ou massas de vegetação. Além disso, podemos determinar a melhor orientação para o coletor, de forma que o mesmo receba o máximo de insolação nos períodos em que haja mais necessidade de energia solar, aumentando assim seu rendimento energético. (Ver 75). 4.8 - Roteiro Para o Projeto de Protetores Solares: 1 - Definir horário e período do ano a ser protegido, tendo-se em mente a diferença entre a hora legal e a hora solar, conforme o item 3.4. 2 - Fazer a máscara de sombra para as edificações vizinhas e' massas de vegetação das proximidades. 3 - Fazer a máscara de sombra de salíências existentes na própria edificação (marquises, saques, beirais, etc). 4 - Verificar o tipo de insolação de cada fachada e quais os pontos críticos, para deñnir o tipo de proteção a ser adotado (vertical, horizontal, misto, lixo ou móvel). Para tal, colocamos a linha da fachada passando pelo centro do gráfico solar coincidindo o Norte do gráñco com o Norte verdadeiro do local onde será construída a ediñcação Caso o Norte indicado seja o magnético, não esquecer de fazer a correção conforme indicado no item 3.5. 5 - Verificar qual solução, dentre as proteções possíveis (vertical, horizontal, misto, fixo ou móvel), dará melhor rendimento 65
  63. 63. considerando-se os vários aspectos implicados no problema tais como visibilidade, luminosidade, custos, plasticidade, etc. 6 « Detalhamento dos protetores. ' 4.9 - Observações Finais: Não foram considerados os protetores utilizados no interior dos ambientes, tais como persianas, cortinas, etc, pelo fato de reduzirem os benefícios de proteção solar. Isto se dá pelo fato de que, apesar de não permitirem que os raios solares atinjam os planos de trabalho dos usuários do local em estudo, não impedem que esses mesmos raios alcancem os vidros das esquadrias (e os próprios protetores) que aquecerão e reirradiarão o calor recebido para o interior do ambiente. No entanto, caso se deseje verificar o sombreamento oferecido por esses protetores, deve-se proceder de forma análoga ao considerado para os protetores externos. Em geral, os protetores terão melhor desempenho térmico caso tenham cores claras, pois absorverão menor quantidade de radiação solar, refletindo uma boa parte da radiação incidente. Também se forem colocados afastados das vedações (paredes, esquadrias, etc. ) transmiúrão menos calor às mesmas por condução, ao mesmo tempo que serão facilitadas as trocas de calor entre os protetores e o ar, por conecção (Ver ñg. 75a). Para conhecer melhor o coeficiente de reflexão dos principais materiais e cores consultar o Apêndice 6, no final deste trabalho. 66 VENTDS _ Fu: 75m 06 990121965 EH cones uaus : Armin-af . m», .repare-ay HEUiDKAH o »GHCHPCNWJ l : M|0O D06 NÊÓH/ F
  64. 64. Soâware: inundação às cartas solares 5 - SOFTWARE - INTRODUÇÃO ÀS CARTAS SOLARES 5.1. Introdução ao Programa Este capítulo trata do : dbz/ are Introdução às Cartas Solares, que é disponibilizado em conjunto com este livro. Serão descritos os aspectos de instalação e de sua utilização. O programa foi idealizado para ser uma ferramenta didática, facilitando o entendimento e a interpretação geométrica das Cartas Solares. Através de seus três módulos é possível assistir a um tutorial animado do conteúdo teórico, passear e interagir num ambiente tridimensional do modelo geométrico, fazer alggns cálculosiegçlabggar (; a_. r_ta_s Solares. ” Esta aplicação foi desenvolvida durante um projeto de Iniciação Científica no Departamento de Matemática da Universidade Federal de Alagoas com o apoio do CNPq, Instituto do Milênio e PRONEX. Participaram desse projeto os alunos bolsistas Clarissa Codá dos Santos Cavalcanti Marques e Thales Miranda de Almeida Vieira, ambos do curso de Ciência da Computação da Universidade Federal de Alagoas, sob a orientação do Professor Dr. Hilário Alencar da Silva do Departamento de Matemática, e co-orientação do professor Ms. Ailton da Cruz dos Santos, professor do Departamento de Tecnologia da Informação. O projeto teve início em agosto de 2002, com duração de um ano, e teve como objetivo a pesquisa no campo da Matemática e suas aplicações. Focou-se na: Programação Gráfica, uma sub-área da 67
  65. 65. 68 Computação Gráfica, onde foram aplicados conhecimentos de Álgebra Linear e Geometria Diferencial para o desenvolvimento dessa aplicação. 5.2. Instalação O software Introdução às Cartas Solares requer: O Pentium II 450l/ l11z ou superior; 0 352Mb de Memória RAM ou superior; O 70Mb de espaço livre em disco; O Windows 98 ou superior. I Resolução mínima do monitor: 800x600 Para inicializar a instalação, insira o CD do software Introdução 7 às Cartas Solares no drive de CD-ROM de seu computador. Em alguns segundos o programa de instalação deve ser inicializado automaticamente. Caso isso não ocorra, dê dois cliques sobre o ícone Meu Computador, depois dois cliques no drive de CD-ROM e finalmente dois cliques no arquivo setupexe. Após iniciar o programa de instalação, clique em “Avançar”. Selecione a pasta em que você deseja instalar o programa, ou simplesmente clique no botão “Jâvançar” para instalar na pasta padrão. O programa de instalação vai então executar os procedimentos de instalação. Após isso, você deve instalar o DiVX codec para assistir 'aos vídeos. O programa de instalação do DiVX será inicializado automaticamente após o procedimento de instalação do infra/ are Introdução às Cartas Solares.
  66. 66. FIGURA 5.0 Clique em Next' duas vezes, depois no botão “Yes”, selecione a pasta de instalação ou simplesmente clique em -'Next' para instalar na pasta padrão. Deixe os dois items selecionados e clique em 'Next', e finalmente clique 'Next' novamente. O codec será instalado. Finalmente clique em “Close” para ñnalizar. Clique em “Concluir” para finalizar o programa de instalação. O . roftzwzre estará pronto para ser usado! 5.3. Tela inicial O software deve ser inicializado clicando no Menu Iniciar, Programas, MAT-UFAL e ñnalrnente Introdução às Cartas Solares. A tela inicial dá a opção de escolher um dos módulos, ver informações sobre o software, ou sair, de acordo com a figura 5.0. O módulo de Tutorial mostra passo à passo toda a teoria das cartas solares, utilizando recursos de animaçõese texto, facilitando a compreensão por parte do leitor. O módulo do Modelo 3D é uma abstração mais avançada, permitindo que o usuário “caminhe” por um mundo tridimensional onde é possível observar a abóbada celeste e toda a geometria que envolve a construção das cartas solares. Finalmente, a ferramenta de carta solar permite que o usuário construa cartas solares, fornecendo a latitude do local desejado. Basta clicar sobre a opção desejada para iniciar um módulo, Ver as informações sobre o ¡ojíüz/ are, ou sair. 69
  67. 67. 5.4. Tutorial A interface do tutorial é bastante, simples, conforme podemos ver na figura 5.1. Na região preta, serão exibidos os videos com as animações. Na região inferior esquerda, é possível Ver o titulo da cena atual a ser exibida, e na região inferior direita fica o painel para manipulação de vídeo, mais detalhado na figura 5.2. Os botões do painel permitem, da esquerda para direita, ver a cena anterior, começar a assistir o vídeo, pausar o vídeo, parar o vídeo, Ver a próxima cena, escolher urna cena. Clicando em escolher uma cena, uma nova janela de escolha de cena aparecerá, como está sendo mostrado na figura 5.3. Para escolher uma cena, simplesmente clique sobre a cena desejada. E possível fechar a janela clicando em Sair. 5.5. Modelo 3D Esse módulo é uma ferramenta útil para o entendimento e a visualização de todo o modelo abstrato desenvolvido para a construção das Cartas Solares. Nele é possível “caminhaf” pelo cenário, inserir curvas de trajetória solar, azimute, projeções, horas e altura solar na abóbada celeste. possível também trabalhar com conversões de alturas solares, azimutes e horas solares. A tela inicial desse módulo é composta por duas janelas. Na figura 5.4, pode ser vista uma janela com as opções e na figura 5.5, uma janela mostrando o ambiente 3D. 70 ; É ? mami ' i
  68. 68. awnwanlnwícvonwvztwrrnnuuwewm. mma. .mmmwnwmwnmwwmw-ywmrww-mmwmmwr-wwm-~wv Vamos falar primeiro sobre a janela de opções. Clicando em “Objetos”, é possível adicionar recursos, conforme . mostrado na figura 5.6_ Clicando em 'Plano', é possível mudar a latitude que o plano representa, inclinandmo. Basta digitar a latitude em graus e minutos, escolher o hemisfério e clicar em 'OKÇ de acordo com a figura 5.7. Além disso, existem também as opções de desenhar um plano representando o Equador para servir como uma referência, e a opção de inclinar todo o ambiente para ter-se uma visão de um observador localizado no plano determinado. A opção de Curva Solar permite desenhar curvas representando trajetórias solares de duas maneiras: pode-se desenhar a curva de um determinado dia, ou uma série de curvas representando um intervalo de dias. No primeiro caso, como mostrado na figura 5.8, deve ser escolhido o mês e o dia desejado, e em seguida clica-se no botão “Adicionar”. No segundo caso, devewse escolher o mês e dia inicial, e o mês e dia final, e em seguida clica-se no botão “Adicionar”. Note que além da curva da trajetória, é possível ver também no plano sua projeção cônica. A opção de Altura Solar permite desenhar um círculo simbolizando todos os pontos da abóbada de determinada altura solar. Note que essa ferramenta em intersecção com a curva solar pode fornecer o ponto exato da ahóbada onde o sol estará num determinado dia com uma determinada altura solar. Para adicionar a altura solar, basta digitar em graus e minutos, selecionar a caixa 'Desenhar Altura Solar' e clicar em 'Adicionar', conforme é mostrado na figura 5.9.¡ Para remove-la', basta desmarcar o item 'Desenhar Altura Solar'. 71
  69. 69. Pl: Jd? ) @Esérvézdiir _. z ' _ , «___ 33k¡ 'un 'ad' FIGURA 5.4 FIGURA 5_5 FIGURA 5.8 72
  70. 70. FIGURA 5 . 11 Finalmente, a opção de Azimutes permite desenhar uma semi reta no lano mostrando todos os ontos onde a roecão do sol tem P J . um determinado azimute. Para adicionar uma semi reta, basta digitar o ângulo em graus e minutos e clicar em 'Adicionar', como mostra a figura 5.10. Além dessas opções de desenho, existem também as ferramentas de conversões constituídas or 4 o cões conforme ode ser visto na . › figura 5.11, E importante salientar que as conversões serão feitas baseadas no plano do observador determinado anteriormente. A rimeira o ão conversão de altura solar ara azimute P › P › perrmte, dado um determinado dia do ano, calcular qual o azimute do sol num determinado momento ou altura, podendo a conversão ser feita através da altura solar ou da hora solar. Após definir dia e altura ou hora conforme ode-se Ver na ñ a 5.12 basta clicar em 'Calcular' › l gar › ara Ver o resultado abaixo. E ossível também clicar nos incéis ara P P desenhar os azimutes no modelo. A segunda opção, conversão de azimute para altura solar, permite determinar em que altura ou alturas o Sol estará num determinado azimute. Para fazer essa conversão basta fornecer o dia e 3 o azimute desejado e clicar em “Calcular”. 'Também é possível desenhar uma altura clicando no pincel, conforme é mostrado na figura 5.13. A terceira o ão ermite dado um dia e uma altura solar P? P a › determinar qual a hora ou horas solares, de acordo com a figura 5.14. A quarta opção faz a operação inversa, corno podemos Ver na figura 5.15. 73
  71. 71. Existem também alguns botões na parte inferior da janela de exibição do modelo 3D, como podemos ver na figura 5.5. O primeiro pernúte apagar a altura solar e todos os azimutes desenhados. O segundo apaga as curvas solares, e o terceiro redesenha todo o ambiente. Finalmente, para _caminhar pelo cenário, primeiro o usuário deve clicar sobre a janela de exibição. Os controles são feitos pelo teclado numérico e pelo mouse, e são os seguintes: Caminhar para frente: + ou apertar o botão direito do mouse sobre a janela Caminhar para trás: - Subir: 8 Descer: 2 Andar para esquerda: 4 Andar para direita: 6 Rotacíonar o angulo de visão: segurar o botão esquerdo do mouse e movimentar o mouse na direção desejada 5.6. Ferramenta de Criação de Carta Solar Esse módulo permite visualizar uma carta solar. Fornecendo a latitude em graus e minutos, a carta será desenhada, e alguns elementos opcionais poderão ser inclusos também. Ao ñnal, a carta poderá ser impressa. A tela inicial do programa, de acordo com a figura 5.16, mostra um painel menorta esquerda, e a carta na direita. Digite os dados de 74 ' _ Ãftttzfç¡ Saiu' parahñzimute ' É ífrtalculu' FIGUPÀ 5.13
  72. 72. FIGURA 5 .14 FIGURA 5 .15 latitude de acordo com a figura 5.17. Em seguida clique no botão 'OK' para desenhar a nova carta. . › Agora que a carta já está desenhada, é possível incluir novos itens. A parte inferior de opcionais, mostrado na figura 5.18 , possibilita desenhar linhas representando os aziinutes internos e externos, as curvas de horas solares e suas legendas, e legendas de cada dia de curva solar desenhado. Para imprimir a carta, basta clicar no botão Imprimir. Passeando corn o mouse pela carta solar, é possível observar no canto superior direito o azimute e a altura solar de um dado ponto representado pelo ponteiro do mouse. No canto inferior direito, pode ser vista a latitude da carta atual, conforme afigura 5.19. 75
  73. 73. 76 FIGURA 5.16 FIGURA 5.1.7 FIGURA 5.18
  74. 74. 5.7. Desinstalação A desinstalação do ¡qffzz/ are deve ser feira da seguinte maneira: 1 - Entre no Menu Iniciar e em seguida em Painel de Controle; 2 - Dê dois cliques sobre o ícone Adicionar ou Remover Programas; 3 - Selecione o software Introdução às Cartas Solares e clique em Remover. 4 - Selecione a opção Remover e clique Avançar e OK em seguida; 5 - O software será desinstalado. Clique concluir para finalizar o a* PÍOCCSS O. .. zâãâu-a_ Êêâââã § *E FIGURA 5. 19 77
  75. 75. BIBLIOGRAFIA: BARDOU, P. 8( Arzoumanian, V. Sol y Arqiiitectura. Barcelona, Editorial Gustavo Gilli SA. , 1981. BITTENCOURT, L. ; Bittencourt, R. & Ramalho, G. A Ilha de Santa Rita. Maceió, EDUFAL, 1985. DIRECTORATE OF BUILDING DEVELOPMENT~PROPERTY SERVICES AGENCY Solar Heat and the Overheating of Buídings. London, 1975. CARVALHO, B. Técnica de Orientação dos Edifícios. Rio de Janeiro. Ao Livro Técnico S. A., 1970. ' CHICHIERCI-IIO, L. Curso de Especialização em Controle o Ambiente em Arquitetura - Módulo 8. Brasília, ABEAS/ CAPES, 1983. CHOW, O. Física para Ciências Biológicas e Biomédicas, São Paulo, Gráfica Editora Hembuz. CICARDO, V'. Biofísica. Buenos Ayres, Lopes Líberos Editores, 1974. GODARD, A. & Estienne, P. Climatologia - Les Phernomênes Radioatífs. Paris, 1984. GUYOT, A. 8a IZARD, j. Arquitetura Bioclímática. Barcelona, Editorial Gustavo Gilli, 1980. 79
  76. 76. JAN, j. Rayonncment Solaire: Aspects Geometri-ques et Astronomiques. Paris, Ministêre das Transports, 1983. KOENIGSBERGER, O. et alii. Vivendas y Edifícios en Zonas Cálidas y Tropicales. Madrid, Ed. Paraninfo, 1 977. LIMA, B. Semeando a Boa Semente. in : Arquitetura e Urbanismo n°14, São Paulo, Editora Pini, 1987. LIPPSMEIER, G. Building in the Tropics. Munique, Ed. Calley, 1969. MARZIA, E. The Passive Solar Energy Book. New York, Rodaie Press, 1979. NOVAES, S. (Org. ) Habitações Indígenas. São Paulo, EDUSP/ Nobel, 1983. VILLAS BOAS, .M. Roteiro Sobre a Geometria da Insolação de Edifícios e Projeto de Protetores Solares, Brasilia, datilog. , s/ data. VITRUVE, Les dix Livres d'Architecture. Paris, E. Balland, 1979. Agradecimentos: À professora Lúcia Leimbeck pelo empenho e interesse em divulgar informações de utilidade para o corpo discente; a Edineide pela paciência em datilografar os originais deste texto a e a todos os colegas que sugeriram modificações para esta edição. 80
  77. 77. ,qWu-xw-fawxgncu, gx-vwurrvma'2w7(W'WHVVVrV/ -¡aWFV*WmV^NW"VFZ'V›M%FWVKVWZV/ EW^y APÊNDICES: Apêndice 1: Tempo Solar Verdadeiro X Tempo Legal: (segundo JOEL JAN 4983) Para que compreendamos a diferença entre o tempo solar e tempo legal se fazem necessárias algumas informações complementares. 1 - Tempo Solar Verdadeiro (TSV) - Ângulo Horário (W) O Tempo Solar Verdadeiro está diretamente ligado à rotação da terra em torno de seu eixo e é definido pelo ângulo horário (W), ou seja, pelo ângulo formado pelo plano meridional que passa pelo sol e pelo plano meridiano do lugar. Por definição, o ângulo é nulo à 12 hs TSV (meio-dia solar) e um setor angular de 15° corresponde a uma hora (rotação de 360° em 24h). Ele é negativo pelo manhã (-90° às 6 horas TSV) e positivo a tarde (+90° às 18 horas TSV). Nós teremos então, a relação seguinte entre Hora Solar Verdadeira (HSV) e ângulo horário (W) Wrn HSV-12 12 81
  78. 78. Onde 7: é expresso na mesma unidade que W (71: = 180° se W está em graus; 1: = 1.1416 se W está em radianos). O Tempo Solar Verdadeiro é ainda por sua própria definição, um tempo local (em inglês “Local Apparent Time”) e depende diretamente da longitude do lugar. Ele corresponde às indicações dos quadrantes solares e dos heliógrafos, e é freqüentemente utilizado para a medida dos parâmetros solares. Entretanto, afetado pelas irregularidades da rotação terrestre, sobretudo as Variações de velocidade angular em torno do sol, o Tempo Solar Verdadeiro não é indicado como base do Tempo Universal. 2 - Tempo Solar Médio (TSM) Definimos o Tempo Solar Médio (TSM) como aquele que corresponde a uma rotação uniforme da terra em torno do sol. Difere do Tempo Solar Verdadeiro em alguns minutos (variação máxima de 16 minutos). - Equação do Tempo (ET) A equação do Tempo (ET), segundo a definição francesa, é o excesso do Tempo Solar Médio em relação ao Tempo Solar Verdadeiro, dada pela seguinte expressão: TSM = TSV + ET (com ET S 16 minutos) O valor da Eqgação do Tempo é fornecido pelo gráñco dado 76. 82 nun-l¡ lilüílh | VMA! !! POIOYIVII : :essa. ›.. ..›o. ._. -». ›-. ... s= an? Flêflé-VMDHE? DA EOUÀCÃD DO TILHÊ (em minima) Four: : . ba. mu, 195a . 1 wav v v1 (un
  79. 79. 3 - Tempo Universal (TU) Assim como o Tempo Solar Verdadeiro, qgTempo Solar Médio é um tempo local, ligado à longitude do lugar. O Tempo Universal (TU) é definido como sendo o Tempo Solar Médio do nieiidiano de longitude 0° (Meridiano de Greenwich). - Correção de Longitude (l) Em locais com outras longitudes, o Tempo Universal está ligado ao Tempo Solar Médio (local) pela relação: TU = TSM - 7» Ã. - sendo a longitude traduzida em horas (1 hora para 15 graus; 4 minutos para 1 grau), positivo à Leste e negativo à Oeste do meridiano de Greenwich. NB: Para um lugar dado, a correção de longitude é fixa e não Varia com a data A hora universal (TU) é então ligada à solar (T SV) pela relação: TU= TSV+ET-? t 83
  80. 80. 4 - Tempo Legal (TL) A hora. legal (TL) é fixada por cada país. Está ligada à hora universal (TU) por uma diferença geralmente expressa em números inteiros de horas. No Brasil, atualmente (2004): horário de verão: TL = TU - 2h' horário normal: TL = TU - 3h' 5 - Exemplo de Cálculo: Calcular a diferença entre o Tempo Solar Verdadeiro (horas assinaladas nos gráficos solares) e o Tempo Legal (horas constantes nos relógios), para o dia 1° de abril em Maceió. 1) longitude de Maceió = -35°42' (negativo por estar a Oeste do meridiano de Greenwich). - = -35,70° (transformando em decimais). 2) Correção de longitude: ? t = 30° + 5,7° = 2h + (5,7 x 4 min), sendo 1h para cada 15 graus e 4 minutos para cada grau. = 2h + 22,8min XE -2h 23min. (negativo por Maceió estar a Oeste do Meridiano de Greenwich). Esta correção é constante durante o ano. . .e 84 * Esses valores são válidos para a grande maioria d cidades brasileiras. Para as cidades de Boa Vis Manaus, Porto Velho, Cuiabá e Campo Gran considerar -3h no horário de verão c -4l1 para o horán normal. Para Rio Branco, no Acre, considerar -4h e 5h para os horários de verão e normal, respectivament
  81. 81. 3) Relação Tempo Solar Verdadeiro X Tempo Urúversal em 1° de abril. Para 1° de abril a Equação do Tempo ET E 4 minutos (conforme gráfico da figura 76). à. , TSV = TU - ET + ? L = TU - 4mín - 2h 23min = TU - 2h 27min TSV = TU - 2h 27min Como visto no item 4, TL = TU - 3h (fora do período de horário de verão). Donde TU = TL + 3h, pelo fato do 1° de abril estar fora do período de implantação do horário de verão. Substituindo-se TU na expressão de TSV, teremos: TSV = (TL + 3h) - 2h 27min = TL + 33min. TSV = TL + 33min. A expressão TSV = TL + 33min. indica que o meio-día-solar em 1° de abril, corresponde às 11h 27min em nossos relógios. Para estabelecermos uma expressão de uso constante para Maceió consíderaríamos: a) 7». = -2h 23min para Maceió (para acharmos o ? L de qualquer outra localidade basta proceder como o indicado no 2° passo deste exemplo. 85

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