Introdução à Geometria Solar

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Introdução à Geometria

Solar Conforto ambiental –Ventilação e Climatização

Prof.ª Kelly Christine Silva de Lima e Urbanista, Especialista em de do em de

Arquiteta
Engenharia
Segurança
Trabalho Mestra
Engenharia
Produção pelo PPGEP/UFPB

Conteúdo de aula 180min

▪ Introdução à Geometria Solar – movimento aparente do Sol;

▪ Importância da análise da geometria solar nos projetos em arquitetura e urbanismo;

▪ Carta Solar e seus elementos;

▪ Análise e interpretação das Horas de Sol em terrenos e fachadas.

▪ Uso do Heliodón no laboratório de conforto – simulação do movimento solar;

▪ Análise de insolação em diferentes épocas do ano e com uso de maquetes de estudo;

▪ Exercício em sala.

Teórico (120 min)
Prático (60 min)

Introdução à Geometria Solar

Introdução à Geometria Solar

Zênite: ponto situado na esfera celeste, no eixo vertical ao observador, ou seja em “sua cabeça”.

Meridiano: é linha norte-sul entre o polo Norte e polo Sul. Círculo contendo os pólos e o zênite.

Hemisfério Sul

Introdução à Geometria Solar As três principais trajetórias solares determinam nos hemisférios norte e sul, as estações do ano: Equinócios – Primavera e Outono Solstícios – Verão e Inverno Hemisfério Sul

Importância da análise solar nos projetos

• Estudo da insolação nas fachadas da edificação, ao longo do dia, durante o ano; Estudo da sombra de um volume sobre o terreno;

ESQUEMA DE SOMBRAS DO UNIDADE DE HABITAÇÃO DE MARSELHA

Importância da análise solar nos projetos

• Estudo da mancha de Sol que entra pelas aberturas;

ESQUEMA DE INSOLAÇÃO DO UNIDADE DE HABITAÇÃO DE MARSELHA

Importância da análise solar nos projetos

• Estudo da mancha de Sol que entra pelas aberturas. Análise da mancha solar nos interiores.

Importância da análise solar nos projetos

• Estudo das sombras dos volumes edificados sobre os outros;

• Diagnosticar os recuos apropriados para a iluminação e a insolação das edificações;

• Projetar os espaços externos dentro do lote.

Importância da análise solar nos projetos

Projetos de

Detalhe de cobogós em uma parede.

Detalhe Proteção solar da fachada do MEC, Rio de Janeiro.

proteção solar (brises, cobogós, beirais, etc)
Prática em Laboratório! Uso do Heliodón

Carta Solar e seus elementos

Carta

Solar 8° SUL
Movimento aparente do Sol; • Horas do dia; • Dias do Ano; • Ângulos para estudo da mancha solar: azimute e altura solar;
Posição exata do Sol da abóbada celeste; • Uma carta para cada latitude.

Solstício de verão

Solstício de inverno

Equinócio

Equinócio: período do ano em que os dias são iguais (21/03 a 24/09)

Solstício: período do ano em que o Sol se afasta até 23°27” da linha do Equador.

Carta Solar e seus elementos

Carta

Solar 8° SUL • Movimento aparente do Sol; • Horas do dia; • Dias do Ano; • Ângulos para estudo da mancha solar: azimute e altura solar; • Posição exata do Sol da abóbada celeste; • Uma carta para cada latitude.

Carta Solar e seus elementos

Carta Solar 8° SUL • Movimento aparente do Sol; • Horas do dia; • Dias do Ano; • Ângulos para estudo da mancha solar: azimute e altura solar; • Posição exata do Sol da abóbada celeste; • Uma carta para cada latitude.

Carta Solar e seus elementos

Carta Solar 8° SUL • Movimento aparente do Sol; • Horas do dia; • Dias do Ano; • Ângulos para estudo da mancha solar: azimute e altura solar; • Posição exata do Sol da abóbada celeste; • Uma carta para cada latitude. Azimute Altura solar

Carta Solar e seus elementos

Carta Solar 8° SUL • Movimento aparente do Sol; • Horas do dia; • Dias do Ano; • Ângulos para estudo da mancha solar: azimute e altura solar; • Posição exata do Sol da abóbada celeste; • Uma carta para cada latitude.

Análise de insolação em terrenos e fachadas

• Avaliar as condições de insolação em cada fachada/limite do terreno;

• Auxiliar na implantação, organização espacial, dimensionamento de aberturas, controle de iluminação natural;

• Usar a carta solar como ferramenta de “medição do sol”;

• Alinhar com o Norte Verdadeiro ou Geográfico.

Análise de insolação em terrenos e fachadas

• Avaliar as condições de insolação em cada fachada/limite do terreno;

• Auxiliar na implantação, organização espacial, dimensionamento de aberturas, controle de iluminação natural;

• Usar a carta solar como ferramenta de “medição do sol”;

• Alinhar com o Norte Verdadeiro ou Geográfico.

Declinação magnética: diferença entre o polo magnético e o eixo geográfico da terra.

Fonte: https://i.pinimg.com/originals/eb/dc/25/ebdc25617fa322e76dd2de3b00e9654c.jpg
Fonte: https://media.gazetadopovo.com.br/2020/09/30184144/hygge arquitetura 660x372.jpg
A Carta Solar deve ser alinhada com os limites do terreno ou com as fachadas da edificação.

Exemplo 1: Edificação A

Orientação principal: Norte.

Fachada Norte 0°

Fachada Leste 90°

Fachada Sul 180°

Fachada Oeste 270°

Quais são as horas de sol no dia 22/12 em cada fachada?

Exemplo 1: Edificação A Orientação principal: Norte. 1. Fachada Norte 0° 2. Fachada Leste 90° 3. Fachada Sul 180° 4. Fachada Oeste 270° Quais são as horas de sol no dia 22/12 em cada fachada? Fachada Norte – Não tem insolação Fachada Sul – Insolação o dia inteiro 1 3
Exemplo 1: Edificação A Orientação principal: Norte. 1. Fachada Norte 0° 2. Fachada Leste 90° 3. Fachada Sul 180° 4. Fachada Oeste 270° 4 2 Quais são as horas de sol no dia 22/12 em cada fachada? Fachada Leste apenas no período da manhã Fachada Oeste apenas no período da tarde

Exercícios com a Carta Solar!

Ex 1

Orientação principal: Nordeste.

1. Fachada Nordeste 45° Fachada Sudeste 135° Fachada Sudoeste 215° Fachada Noroeste 315°

Ex 2

Orientação principal: Sudoeste.

1. Fachada Nordeste 20° Fachada Sudeste 110° Fachada Sudoeste 200° Fachada Noroeste 290°

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22.06 24.09 22.12 22.06 24.09 22.12

Referências utilizadas

• FROTA, A. B.; SCHIFFER, S. R. Manual de Conforto Térmico. 8. ed. São Paulo: Studio Nobel, 2013.

• LAMBERTS, Roberto. Eficiência Energética da Arquitetura. 3 ed. Rio de Janeiro: Eletrobrás/ PROCEL, 2014.

Sites: Simulador 3D Carta Solar: https://drajmarsh.bitbucket.io/sunpath3d.html

Projeteee: http://www.mme.gov.br/projeteee/sobre-o-projeteee/

Muito Obrigada! Contato: kelly.lima@unipe.edu.br

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