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Desempenho térmico de edificações

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3 PROTEÇÕES SOLARES
A incidência da radiação direta e as sombras geradas por obstruções serão estudadas neste capítulo. As proteções solares são utilizadas quando a radiação direta não é desejada dentro do ambiente. O traçado das proteções exige o conhecimento dos movimentos do Sol e da Terra, e de seus efeitos sob a visão do observador na terra. Estepode ser um ponto, uma reta, um plano como uma parede ou janela ou um volume, no caso de uma edificação. 3.1 3.1.1 MOVIMENTOS DA TERRA Rotação

A rotação ao redor de um eixo Norte-Sul, que passa por seus pólos, origina o dia e a noite (Figura 52).

Figura 52. Rotação da Terra. 3.1.2 Translação ao redor do Sol A Terra realiza um movimento elíptico ao redor do Sol conforme mostra a Figura 53.
21MAR 21 DEZ

21 JUN 21 SET

Figura 53. Translação da Terra ao redor do Sol. O movimento de translação da Terra ao redor do Sol determina as quatro diferentes estações do ano. A Tabela 5 apresenta a data de início destas estações no hemisfério sul, bem como a sua denominação. Tabela 5. Datas de início das estações do ano para o hemisfério sul.

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Data21 de março 21 de setembro 21 de junho 21 de dezembro

Denominação Equinócio de outono Equinócio de primavera Solstício de inverno Solstício de verão

Considere um observador sobre a terra, onde há um plano imaginário onde o sol se projeta. A localização do sol na abóbada celeste pode ser identificada através de dois ângulos: a altura solar e o azimute. O azimute é o ângulo que a projeção dosol faz com a direção norte enquanto a altura solar é o ângulo que o sol faz com o plano horizontal. Neste estudo, será considerada altura solar o seu ângulo complementar, ou seja, o ângulo que o sol faz com o zênite.

zênite
h

S

Abóbada celeste

Linha do horizonte

L a O

Nadir N
Figura 54 - Projeção estereográfica do sol sobre o plano do observador localizado em um ponto qualquerda Terra. Para traçar os diagramas solares, considera-se a Terra fixa e o Sol percorrendo a trajetória diária da abóbada celeste, variando de caminho em função da época do ano, conforme mostra Figura 55. Nela, vê-se os limites da trajetória anual que consistem nos solstícios de inverno de verão, enquanto a linha do meio indica o equinócio.

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Figura 55.Movimento aparente do Sol no hemisfério sul. 3.2 DIAGRAMAS SOLARES

Através das informações mostradas até o momento e do conhecimento do traçado de projeção estereográfica (existem outros métodos) pode-se traçar os diagramas solares. A Figura 6 apresenta um exemplo de projeção estereográfica para a latitude 27o Sul e a Figura 57, o diagrama solar para esta latitude.

Figura 56. Projeçãoestereográfica para a latitude 27o Sul.

Figura 57. Diagrama solar para a latitude 27o Sul.

A Figura 58 apresenta o diagrama solar para a latitude 28o Sul, muito próxima à latitude de Florianópolis (27o 35’ Sul).

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Azimute = 10o

Altura solar = 40o

Figura 58. Diagrama solar para Florianópolis (latitude 27o Sul), projeção estereográfica.

3.3GEOMETRIA SOLAR

A altura solar e o azimute são as informações necessárias para projetar uma sombra em uma determinada hora. Desta forma, é possível controlar a implantação de uma piscina, ou mesmo de uma edificação, em um terreno, para que não seja sombreada pelo entorno. A Figura 59 mostra um exemplo da sombra de um poste (AO) no piso, ou seja, de uma reta em um plano horizontal. O azimute (a)é identificado a partir do Norte. Sobre o plano da linha do azimute, é encontrada a altura solar (h). Uma reta paralela a OH é traçada sobre o ponto A. O encontro desta paralela com uma paralela à linha do azimute, ou o encontro desta paralela com a própria linha do azimute (AzO) gera o ponto A’, que é a projeção do ponto A na altura solar h e no azimute a. A sombra do poste é a reta A’O....
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