RESULTADOS DAS SIMULAÇÕES

Neste capítulo são apresentados os resultados atingidos mediante a aplicação dos métodos destinados a esta pesquisa. Inicialmente foi avaliado os resultados obtidos com o levantamento do objeto de estudo para posterior análise de distribuição da luz natural, percentual de área iluminada e a probabilidade de ofuscamento da luz natural nos ambientes internos.

4.1. DISTRIBUIÇÃO DA LUZ NATURAL - UNIFORMIDADE

Sob o ponto de vista da uniformidade e com a finalidade de verificar a distribuição da iluminação natural nos 30 sensores situados nos ambientes internos no período de 4224 horas/ano, foi utilizado o método de Futrell e Brentrup (2012) para determinar a variação das iluminâncias dos modelos. Através de gráficos de dispersão, foram apresentados os resultados das 120 simulações referentes a cada ambiente em estudo. Na sequência, avaliou- se a influência da uniformidade para todas as variáveis explicativas: grau de obstrução, de acordo com os tipos de cenário, grau de sombreamento ocasionado pelo uso de dispositivos de proteção e as variáveis do edifício – orientação e pavimento.

A Figura 4.1 mostra as variações espacial e temporal dos ambientes simulados, onde cada ponto representa a média dos desvios padrão das iluminâncias por ambiente dentre os 120 modelos utilizados na pesquisa.

Figura 4.1 - Variação espacial e temporal dos modelos simulados.

De acordo com estes dados, percebeu-se a grande dispersão entre a distribuição da iluminação natural, mudanças estas determinadas pelas diferenças das características dos modelos referentes às variáveis de entorno e do edifício. Com os pontos dispersos indicados no gráfico, confirmou-se a influência do grau de obstrução e de sombreamento do entorno, bem como das variáveis do edifício (orientação e pavimento) em grande parte das distribuições das iluminâncias. Diante das diferenças no comportamento da iluminação, as iluminâncias analisadas por sensor geraram alterações mais evidentes se comparadas aos registros horários entre os pontos de medição.

Na Figura 4.2, foram destacados em cores os modelos referentes a cada cenário, ilustrando a influência do entorno (diferentes cenários) na distribuição das iluminâncias. Destaca-se o agrupamento de ambientes com baixa variação nos modelos presentes em cenários de máxima ocupação representados nas cores azul e verde.

Figura 4.2 - Variação espacial e temporal dos modelos simulados – destaque para os cenários.

LEGENDA:

Fonte – Elaborado pela autora.

Dentre os modelos que registraram variações extremas, têm-se os ambientes com distribuição uniforme das iluminâncias e o de maior contraste, representados pelas setas amarela e vermelha, respectivamente. Dispostos em pontos muito próximos, a relação espaço-tempo entre o grupo de maior contraste atingiu média de desvios padrão das iluminâncias anuais entre 1.900 e 2000 lux. Em contrapartida, o de menor variação e considerado mais uniforme alcançou pouco mais que 500 lux.

Cenário Base – M1 Cenário Isolado – M2

Cenário de máxima ocupação com reflexão média – M3A Cenário de máxima ocupação reflexão 90% - M3B

Identificou-se como mais uniforme o ambiente situado em cenário de Máxima Ocupação com coeficiente de reflexão médio nas fachadas com proteção de 1,50m, fachada Noroeste e Pavimento Térreo (M3_AP150_NO1). Já os de maior variação, ou seja, com grandes possibilidades de contraste, estão inseridos no cenário Isolado, na orientação Sudoeste e nos três pavimentos (M2_SO1, M2_SO2 e M2_SO3), em virtude da ausência de entorno. É importante observar ainda a similaridade entre algumas distribuições presentes nos cenários Base (M1) e Ocupação Máxima com reflexão média nas fachadas (M3A), cujos pontos se mostram sobrepostos.

Na Figura 4.3, relacionam-se as médias de Iluminância Natural Útil (MINU) e as variáveis de distribuição da iluminação natural. Definida como frequência anual da luz natural, tem como finalidade avaliar a uniformidade dos modelos que se enquadram na faixa útil definida por Mardaljevic (2006).

Figura 4.3 - Frequência útil anual dos modelos simulados.

LEGENDA:

Fonte – Elaborado pela autora.

A partir desta relação, os resultados acusaram maior concentração entre 60 e 75% dos valores de Média da Iluminância Natural Útil (MINU) auferidos nos 30 sensores de cada ambiente, especialmente nos cenários Base e Isolado. Em contrapartida, os pontos, cuja média da variação espacial e temporal é superior a 1000lux, registraram baixa uniformidade da iluminação. Por este motivo, mesmo apresentando maior percentual na faixa de INU, se configuraram como resultados poucos desejáveis. Comportamento análogo ocorreu nos ambientes que registraram percentuais de iluminância útil inferiores à faixa autônoma em boa

Cenário Base – M1 Cenário Isolado – M2

Cenário de máxima ocupação com reflexão média – M3A Cenário de máxima ocupação com reflexão 90% - M3B

parte do ano e baixa variação espacial e temporal, mais precisamente em seis ambientes inseridos no cenário de máxima ocupação com reflexão média (M3A – azul).

Com esta medida, percebeu-se que a maioria dos ambientes (destaque em amarelo na Figura 4.3) apresentou a média das iluminâncias útil (entre 300 e 3000 lux) em mais de 50% do ano. Os pontos marcados em retângulo preto corresponderam aos modelos com melhor relação entre as variáveis de frequência anual da luz natural, sendo os cenários de máxima ocupação com reflexão média (M3A – azul) e de máxima ocupação com reflexão 90% (M3A – verde) os de maior influência na uniformidade dentro da faixa útil de iluminâncias.

Nos tópicos a seguir foram realizadas análises comparativas entre as variáveis de entorno bem como do edifício, a partir de gráficos de caixa (boxplots) e da aplicação de testes de hipóteses, adotando nível de significância de 0,05. Com grupos de categorias pareadas, foram calculadas as diferenças estimadas entre os modelos, atribuindo argumentos de intervalos de confiança com nível de confiabilidade de 95%.

4.1.1. TIPO DE OCUPAÇÃO

A primeira variável de entorno analisada foi o tipo de ocupação. A Figura 4.4 ilustra as diferenças entre as variações de iluminâncias para os quatro cenários adotados na pesquisa. Os resultados expressos nos gráficos de caixa apresentaram comportamentos assimétricos, fornecendo maior variabilidade em escala horária.

Figura 4.4 - Média da variação espacial e temporal por cenário – boxplots.

LEGENDA:

M1 – Cenário Base M3A – Cenário de ocupação máxima com reflexão média M2 – Cenário Isolado M3B – Cenário de ocupação máxima com reflexão de 90%

Os ambientes do edifício de análise que sofreram maior influência na distribuição das iluminâncias estão localizados nos cenários Base (M1) e Isolado (M2). Estes, por sua vez, registraram maior relação entre as variáveis espaço-tempo com 50% dos desvios padrão das iluminâncias (caixa) entre 900 e 2000 lux. Este resultado foi reforçado na avaliação da dispersão descrita através da Figura 4.4.

Também observado na Figura 4.4, para o bairro de Manaíra, o entorno de máxima ocupação com reflexão média nas fachadas contribuiu para a redução da variabilidade das iluminâncias, sendo o cenário que ofereceu maior uniformidade nos ambientes internos. Ainda que semelhante quanto ao grau de obstrução nos cenários de máxima ocupação, os ambientes inseridos no modelo M3B apresentaram mudanças no comportamento das iluminâncias, em virtude da adoção da variável coeficiente de reflexão de 90% nas fachadas do entorno. A refletividade das superfícies externas foi o fator determinante para a diferença das distribuições da luz natural dos ambientes nos cenários com configuração máxima.

Para comparação entre os modelos de ocupação, foram aplicados os seguintes pressupostos: teste de normalidade Shapiro Wilk e o teste de variância ncvTest. De acordo com o resultado dos testes, pode-se concluir que os dados de variação espacial e temporal não apresentam distribuição normal e não possuem variância constante. Neste sentido foi aplicado o teste de hipóteses Wilcoxon Rank para determinar as diferenças entre os modelos de ocupação, tomando como referência o cenário Base (M1) (Tabela 4.1).

Tabela 4.1 – Resultado do teste de hipóteses – Cenários. VARIAÇÃO DAS ILUMINÂNCIAS ESPACIAIS