Cálculo do Ângulo α

Para achar ângulo α foi necessário saber o parapeito de cada janela e foi utilizado o pé direito de 280 cm para este projeto. Por exemplo, para a janela 1:

 Para descobrir a hipotenusa pela fórmula de Pitágoras: √ cm

 Logo, pelo cateto oposto, descobriu-se o ângulo:

0

Figura 50 - Corte da Janela 1 Fonte: Autoria Própria, 2015.

Figura 51 - Ângulo α

Fonte: Fonte: Analysis SOL –AR (LABEEE, 2009).

Foi feito isso para as 8 janelas que o projeto possui, segue a tabela 6 com seus respectivos ângulos α:

Tabela 6 – Cálculo do Ângulo α

Janela Tipo Face Parapeito

(cm) Beiral(cm)

Hipotenusa (cm)

Ângulo α (0)

J1 Janela de correr OESTE 90 80 206,2 67,16

J2 Janela de correr OESTE 90 80 206,2 67,16

J3 Janela de correr NORTE 180 80 128,1 51,33

J4 Janela de correr SUL 90 80 206,2 67,16

J5 Janela de correr NORTE 110 80 187,9 64,79

J6 Janela de correr LESTE 90 80 206,2 67,17

J7 Bay window LESTE 45 80 248,3 71,19

J8 2 Janelas Basculante NORTE 20 80 206,15 67,16

Fonte: Autoria Própria, 2015.

Para cada janela há um ângulo α, consequentemente uma incidência solar. Para um melhor entendimento foi obtidas perspectivas de cada fachada no

Figura 52 - Perspectiva Leste do Projeto

Fonte: Autoria Própria desenvolvido no SketchUp, 2015.

No leste se encontra a fachada principal da casa, onde é a entrada de uma sala, que possui uma janela bay window e a garagem da edificação. No pavimento superior está a suíte e um closet, onde há uma sacada. Sabe-se que para esses ambientes o sol da manhã os aquecem, porém, não os aquecem muito durante o dia. Em relação à janela bay window, traz bastante iluminação e ventilação, e por ser na fachada leste o aquecimento é pouco, tornando o ambiente agradável.

Como mostra a figura 52, a janela 6 não é um brise horizontal, portanto, diferente das demais, mesmo assim foi feito o cálculo normalmente para o ângulo α, pois existe um beiral e logo uma proteção solar. Também se considerou de que, como a J6 está localizada na fachada leste, há uma incidência solar agradável e favorável para esta face, mesmo que não tenha um brise horizontal.

Visto anteriormente que a latitude para o município de Pato Branco é 260 ao sul, o transferidor solar de 940 da face em estudo (face leste), e o ângulo α para a janela 6 é 670 e para a janela 7, de 710. Com estas informações, foi possível gerar as cartas solares (figura 53 e 54).

Tabela 7 - Informações da Carta Solar para Fachada Leste

Leste

Latitude Transferidor Solar Janela α

260 940 J6 670

260 940 J7 710

Figura 53 – Incidência Solar na Fachada Leste para a J6 Fonte: Autoria Própria desenvolvida pela Analysis SOL –AR, 2015.

Percebe-se na figura 53 que, o beiral permite a passagem da radiação solar no verão entre 5:30h as 10:00h, e no inverno entre as 6:45h as 11:00h. De maneira geral, pode-se dizer que o beiral cumpre bem a sua função, uma vez que proporciona sombreamento nos meses com temperaturas mais elevadas (verão).

Figura 54 – Incidência Solar na Fachada Leste para a J7

Fonte: Fonte: Autoria Própria desenvolvida pela Analysis SOL –AR, 2015.

Para a J7, a janela bay window, pode se perceber a incidência solar no verão ocorrendo entre as 5:30h as 10:45h, e no inverno entre as 6:45h as 11:00h. Por ser uma janela grande e pertencendo a face leste, o funcionamento é eficiente, pois no verão, o beiral bloqueia a radiação nas temperaturas mais elevadas, e no inverno, a radiação irá aquecer o ambiente. A Figura 55 apresenta situações mais críticas na fachada leste, o solstício de verão e o de inverno:

Figura 56 - Perspectiva Oeste do Projeto

Fonte: Autoria Própria desenvolvido no SketchUp, 2015.

Na perspectiva oeste do projeto, o sol permanece à tarde, porém, após o meio dia, o sol esquenta bastante os cômodos localizados nesta face, os aquecendo para período noturno. No andar térreo se encontra a cozinha e a lavanderia com as respectivas janelas 1 e 2, e, no andar superior, um quarto e um banheiro, onde não há janelas nesta face, portanto seria um problema, pois a parede iria absorver todo o calor durante o dia no verão e a noite um ambiente abafado e desagradável.

Tabela 8 - Informações da Carta Solar para Fachada Oeste

Leste

Latitude Transferidor Solar Janela α

260 2740 J1 670

260 2740 J2 670

Figura 57 - Incidência Solar na Fachada Oeste para a J1 E J2 Fonte: Autoria Própria desenvolvida pela Analysis SOL –AR, 2015.

Para a J1 e a J2, que apresentam o mesmo ângulo α, ocorre a incidência solar entre 13:45h as 19:00h, e no inverno com sol entre 13:00h as 17:15h. Como dito anteriormente, a fachada oeste esquenta a tarde toda, mas como a cozinha e a lavanderia são poucos usados, o usuário não iria sentir tanto o desconforto térmico.

A figura 58 mostra a situação mais crítica de incidência solar onde seria as 15:00h no solstício de verão.

Figura 59 - Perspectiva Norte do Projeto

Fonte: Autoria Própria desenvolvido no SketchUp, 2015.

Na fachada norte se encontra a escada, uma vez que a proposta é janelas grandes para o aproveitamento da iluminação natural. O objetivo é captar a máxima energia solar para aquecimento no inverno, e, no verão permitir a ventilação natural do ambiente. Há também as janelas do banheiro da suíte e bwc.

Tabela 9 - Informações da Carta Solar para Fachada Norte

Leste

Latitude Transferidor Solar Janela α

260 40 J3 510

260 40 J5 650

260 40 J8 670

Figura 60 – Incidência Solar na Fachada Norte para a J3 Fonte: Autoria Própria desenvolvida pela Analysis SOL –AR, 2015.

Para a J3 o beiral proporciona sombreamento nos meses de setembro a março, bloqueando a radiação solar em todas as horas do dia, nos meses de abril a agosto o beiral permite incidência solar entre 5:30h e as 16:00h. Porém, nos meses de maio a julho não há nenhum sombreamento. Portanto, nestes meses existam necessidades de aquecimento em alguns horários.

Figura 61 – Incidência Solar na Fachada Norte para a J5 Fonte: Autoria Própria desenvolvida pela Analysis SOL –AR, 2015.

Para a J5 o beiral proporciona sombreamento nos meses de setembro a março, bloqueando a radiação solar em todas as horas do dia. Porém, nos meses de março a julho não há nenhum sombreamento.

Figura 62 – Incidência Solar na Fachada Norte para a J8 Fonte: Autoria Própria desenvolvida pela Analysis SOL –AR, 2015.

Para a J8, as duas janelas da escada, o beiral proporciona sombreamento nos meses de setembro a março, bloqueando a radiação solar em todas as horas do dia. E no solstício de verão não há incidência solar. Nos meses de março a julho não há nenhum sombreamento.

Figura 64 - Perspectiva Sul do Projeto

Fonte: Autoria Própria desenvolvido no SketchUp, 2015.

A fachada sul recebe pouca ou às vezes nenhuma incidência solar. Os quartos que estão localizados nesta face serão prejudicados, e a sala e a cozinha que se encontram no andar térreo também. No inverno tende a ficar mais úmida e fria. Para esta fachada tem apenas a janela 4, onde fica a sala de jantar.

Tabela 10 - Informações da Carta Solar para Fachada Sul

Leste Latitude Transferidor Solar Janela α

260 1840 J4 510

Figura 65 – Incidência Solar na Fachada Sul para J4

Fonte: Autoria Própria desenvolvida pela Analysis SOL –AR, 2015.

Para a J4, apenas no verão que possui incidência solar entre 5:30h às 7:00h e das 16:30h às 19:00h. No inverno, não há incidência solar.

Figura 66 - Solstício de inverno na fachada sul Fonte: Autoria Própria desenvolvido no SketchUp, 2015.