Foi preciso modelar em três dimensões o galpão para posterior simulação computacional de aproveitamento de iluminação natural.
4.4.3.1 Modelagem tridimensional do Cenário 1
A modelagem do Cenário 1 foi realizada no software SketchUp (TRIMBLE, 2016) conforme mostrado na Figura 12. Varias opções de disposições dos zenitais foram restadas até que fosse escolhido o posicionamento visto na Figura 12.
11 Não existe requisito normativo específico para áreas de triagem de resíduos. A partir dos valores para atividades com demandas similares de iluminação, no caso ‘Instalações de processamento com trabalho manual constante’ e ‘Triagem de papel e impressão manual’ (Tabela 2), adotou-se uma média de 400 lux como iluminância mínima necessária.
Figura 12– Cenário 1 modelado no software SketchUp Fonte: Autoria própria, 2017.
4.4.3.2 Simulação de iluminação natural do Cenário 1
Após desenvolver o modelo 3D, este foi exportado para o software Rhinoceros (Robert McNeel & Associates, 2012)12, onde as propriedades dos materiais constituintes do galpão foram atribuídas às superfícies tridimensionais (vide Tabela 8), para então simular o aproveitamento de iluminação natural. A simulação computacional foi realizada com um plug-in do próprio Rhinocerus chamado © DIVA for Rhino version 3.0 (SOLEMMA, 2014). Na simulação, o resultado buscado foi a autonomia de luz solar (ou daylight autonomy) para cada cenário.
Para obter esse resultado, alimentou-se o © DIVA for Rhino version 3.0 com as seguintes informações:
• Características dos materiais (paredes, piso, telhas, vidros e portas), ver Tabela 8;
• Localização da edificação (coordenadas geográficas); • Inserção das cartas solares da localidade (Figura 14);
• Horas de trabalho (foi considerado das 7h00 as 18h00);
• Altura da bancada de trabalho (foi considerado em torno de 80 centímetros acima do piso);
• e nível de iluminância pretendido (400 lux na área de triagem). Com esses dados, o © DIVA for Rhino version 3.0 forneceu a daylight
autonomy, ou seja, a porcentagem das horas ocupadas que a iluminância
necessária (400 lux) é atingida apenas com iluminação natural.
Tabela 8 – Propriedades atribuídas às superfícies tridimensionais no software Rhinoceros Superfície Material
Paredes Alvenaria - revestimento simples de massa corrida
Telhas Fibrocimento
Telhas translúcidas Policarbonato translúcido
Vidros Vidro simples
Mesa/estação de trabalho Madeira
Piso Concreto (cinza)
Fonte: Autoria própria.
Na Figura 13 é ilustrado o modelo do galpão exportado do software SketchUp para o software Rhinoceros. Os elementos construtivos (paredes, piso, telhado, etc.) foram transformados em superfícies sólidas para as quais foram atribuídos os materiais mencionados na Tabela 8.
Figura 13 – Modelo tridimensional do galpão exportado para o software Rhinoceros Fonte: Autoria própria, 2015.
O próximo passo foi inserir a carta solar do local. Não há, porém, carta solar para Almirante Tamandaré. Devido a sua proximidade com Curitiba e considerando que existe tal informação atualizada para a capital paranaense, foi utilizada a carta solar de Curitiba para simular a iluminação natural. Na Figura 14 é mostrado esse passo.
Figura 14 – Inserção a carta solar de Curitiba no software Rhinoceros para simulação Fonte: Autoria própria, 2015.
Na sequência, foi definida a superfície de análise, também chamada de grid. No caso do galpão, o grid foi definido a 80 cm do piso, que é aproximadamente a altura da estação de trabalho prevista. O grid definido está apresentado na Figura 15.
Figura 15 – Determinação da altura do grid para análise de autonomia de luz solar Fonte: Autoria própria, 2015.
4.4.3.3 Resultados da simulação computacional de autonomia de luz solar do Cenário 1
O Cenário 1 apresentou, em relação ao aproveitamento de iluminação natural, com uma autonomia de luz solar para a área de triagem de aproximadamente 89% das horas ocupadas.
As demais áreas (administração e depósito) também alcançaram certa autonomia de luz solar, com 66% das horas ocupadas para o depósito e 46% para a administração.
Nas figuras 16 e 17 são mostrados, respectivamente, o resultado de autonomia de luz solar para o cenário 1 e um detalhe da legenda explicativa fornecida pelo software Rhinoceros.
Figura 16 – Resultado da simulação computacional de autonomia de luz solar para Cenário 1 Fonte: Autoria própria, 2017.
Figura 17 – Apresentação da legenda de resultado da simulação computacional de autonomia de luz solar para Cenário 1
Fonte: Autoria própria, 2017.
Neste cenário, foram analisadas apenas as áreas de trabalho do pavimento térreo. Ao utilizar o software Rhinoceros (Robert McNeel & Associates, 2012), os resultados foram apresentados em grupos chamados “nodegroups”. Na
Tabela 9 é mostrada a correspondência entre os grupos criados pelo software Rhinoceros e as áreas conforme nomeadas no projeto arquitetônico.
Tabela 9 – Grupos atribuídos pelo Rhinoceros para o Cenário 1 Denominação Referente à(s) área(s)
nodegroup00 Área de triagem
nodegroup01 Área de depósito
nodegroup02 Administração
Fonte: Autoria própria
A simulação produz também um relatório da quantidade de lux disponível em cada ponto do grid de análise, a cada hora do ano. Esses dados de saída foram compilados e estão apresentados no Gráfico 2. A pior situação de iluminância acontece no inverno, onde as 06:30 da manhã não há qualquer disponibilidade de luz solar no interior do galpão, e a iluminância máxima (que acontece as 12:30) é pouco maior que 1200 lux.
Gráfico 2 – Média de disponibilidade de luz solar (lux) nas horas de trabalho por estação no Cenário 1
Fonte: Autoria própria, 2017.
Analisando o Gráfico 2 e as Figuras 16 e 17 nota-se que nesta configuração de aberturas zenitais, a disponibilidade de luz solar no interior do galpão ultrapassa com folga a iluminância necessária para a realização das atividades. Nota-se também que, independente da estação do ano, na primeira hora de trabalho será
necessário complementar a iluminação natural com iluminação artificial para atingir o nível de iluminância desejado. No outono e no inverno, será preciso iluminação artificial nas duas primeiras horas de trabalho da manhã e também no final da tarde.