Gündeme Geliş Evresi

O cálculo de simulação da iluminação natural no programa Daysim se apresenta mais confiável e preciso em relação ao módulo de iluminação natural do programa EnergyPlus, conforme fora supracitado anteriormente, pois segundo Ramos e Ghisi (2010), o programa

EnergyPlus superestima valores de iluminância dentro do ambiente, enquanto o programa Daysim apresenta um gradiente dessas iluminâncias de acordo com cada ponto da malha

no plano de trabalho, o que o aproxima da realidade, sendo assim, mais preciso.

Dessa forma, foram realizadas simulações no Daysim (versão 3.1), com nível de iluminância mínima de 500lux, conforme recomendado para atividade de escritórios pela norma NBR 5413 – Iluminância de Interiores (ABNT, 1992). As refletâncias consideradas são: teto= 80%, parede=60% e piso=20%.

Os arquivos climáticos utilizados foram o da cidade de São Carlos (SP) e Natal (RN). A geometria foi modelada no programa Sketchup (versão 7.0) e importadas para o Daysim por meio de um plugin (Suds2s).

Durante a modelagem no Sketchup foi criada uma malha de pontos, que representa uma superfície horizontal localizada a 80cm de altura do piso, através da qual os sensores serão capazes de medir as iluminâncias em cada ponto do plano de trabalho. De acordo com a norma NBR 15215-4 - Iluminação natural – Parte 4: Verificação experimental das

condições de iluminação interna de edificações – Método de medição (ABNT, 2004) - a quantidade de pontos da malha de medição é definida de acordo com a seguinte equação:

Sendo:

K é o número de pontos da malha de medição L é a largura do ambiente, em metros;

C é o comprimento do ambiente, em metros;

Hm é a distância vertical, em metros, entre a superfície de trabalho e o topo da janela, em metros.

Tal resultado deve ser comparado com a tabela 7, que indica a quantidade mínima de pontos da malha de acordo com o valor de K.

Tabela 7: Quantidade mínima de pontos a serem medidos

K Nº de Pontos

K < 1 9

1 ≤ K < 2 16

2 ≤ K < 3 25

K ≥ 3 36

Fonte: Adaptado de CIBSE (1984) apud ABNT (2004).

Dessa forma, foi calculado o número de pontos para a malha de medições do modelo a ser simulado, obtido o valor de 16 pontos, no mínimo. Na modelagem do Sketchup foi inserida uma malha com 18 pontos equidistantes de 1.35m entre si, e 0.80m de altura em relação ao piso, conforme apresentado na figura 56.

Figura 56: Distribuição da malha de pontos.

A malha de pontos, criada a partir da modelagem no programa Sketchup, é definida no Daysim em um editor de texto, que apresenta o posicionamento de cada ponto da malha de acordo com os eixos X, Y e Z. Dessa forma, um sensor localizado no ponto 1 (figura 56), o qual é definido pela linha de comando: 0.68 0.68 0.80 0 0 1, significa que sensor está na posição X=0.68m Y=0.68m, Z=0.80m e está voltado para cima.

Após realizar a simulação no Daysim, é necessário selecionar os pontos da malha (previamente desenhada no Sketchup), onde estarão localizados os sensores de iluminância do plano de trabalho que serão utilizados para os cálculos da iluminação artificial.

No presente trabalho, todos os pontos da malha foram considerados com sensores, a fim de analisar o aproveitamento da iluminação natural no ambiente como um todo. Para o cálculo do consumo de energia elétrica foi considerado uma DPI (Densidade de Potência Instalada) de 12W/m² (ambiente de escritório pela norma ASHRAE 90.1/2007), que é regulada por um sistema dimerizável, de acordo com a disponibilidade de iluminação natural no ambiente. A escolha da utilização de tal sistema, apresentado no item 2.4 pelo trabalho de Rocha e Pereira (2011), se justifica pelos resultados da mesma pesquisa, que demonstrou uma redução de até 80% no consumo de energia elétrica.

Para realizar a simulação no Daysim, os parâmetros selecionados para esta pesquisa foram os referentes à Scene Complexity 1, que representa uma sala limitada pelo envelope do edifício, o qual é composto por elementos básicos (translúcido, transparente e opaco), sem a presença de brises ou quaisquer outros mecanismos de controle da iluminação natural (REINHART, 2010 apud RUPP, 2011).

Após a simulação no Daysim, alguns parâmetros devem ser definidos para a realização das análises da iluminação natural, conforme as definições apresentadas no quadro 6.

Quadro 6: Parâmetros a serem definidos para as análises de iluminação natural

Parâmetros Variáveis

Atividades realizadas no

ambiente atividades de escritório

Horário de funcionamento das atividades

das 8h às 18h, de segunda à sexta, considerando intervalo

para o almoço

Nível de iluminância mínimo 500 lux (NBR 5413/1992)

Densidade de Potência

Instalada 12W/m² (ASHARE 90.1/2007)

Área da sala 29.88m²

Sistema de controle de iluminação

Sistema dimerizável, que funciona de acordo com a disponibilidade

de iluminação natural

Localização dos sensores Localizados em todos os pontos

Como resultado da simulação no Daysim, é emitida uma planilha com schedule de base horária de funcionamento da iluminação artificial, sendo que o valor 0 representa o nível de iluminância máximo obtido apenas com iluminação natural e o valor 1 como sendo que a iluminação artificial seja utilizada em sua máxima potência. Os valores intermediários representam a integração entre a iluminação natural e a artificial, sendo que ambas estejam trabalhando para alcançar o nível desejado de 500 lux de iluminância.

Tais dados obtidos pela simulação no Daysim (planilhas com extensão “.csv”) são inseridos como schedules de controle da iluminação através do objeto Schedule File no

EnergyPlus. Dessa forma, a densidade de potência é controlada por essa schedule.

As lâmpadas selecionadas para este estudo são as fluorescentes tubulares TLDRS 32W - S84 ECO, da Philips, cujas características são apresentadas no quadro 7.

Quadro 7: Características das lâmpadas e luminárias. Características LÂM P AD A S Código TLDRS 32W-S84-ECO

Modelo Lâmpada fluorescente

tubular

Potência (W) 32

Temperatura de Cor (K) 4000

Fluxo Luminoso (lm) 2700

Eficiência Luminosa (lm/W) 84

Índice de Reprodução de Cor

(IRC) 85 LU M INÁ R IAS Código TCS 020 Slimline Modelo Sobrepor Tipo de Lâmpada 2x TLD 16/32W

Conjunto óptico Refletores parabólicos

brilhantes sem aletas

As luminárias selecionadas para esta pesquisa se justificam pela eficiência, uma vez que, de acordo com Ramos e Lamberts (s/d), luminárias sem aletas e com refletores de alumínio apresentam fatores de utilização mais elevados e atingem o nível A com maior facilidade, o que não acontece com os modelos com aletas.