Sombreamento Externo

O sombreamento externo do prédio é formado pelas edificações e pelas árvores no seu entorno. Não fazem parte do sombreamento externo, elementos da construção do prédio fixos à edificação, como no caso das marquises ou superfícies externas das zonas térmicas, que acabam desempenhando, também, função de sombreamento.

Na simulação, as edificações no entorno, foram consideradas opacas à transmissão da radiação solar. As árvores têm a sua transmitância alterada conforme as estações do ano, tendo em vista que várias delas perdem as folhas no inverno, principalmente as árvores da fachada sul.

O trabalho considerou as principais construções e vegetações no entorno do prédio, já que a edificação tem influência desses elementos externos. O mapeamento do sombreamento externo foi realizado com o auxílio dos desenhos das plantas baixas e das fotos realizadas no local.

As principais considerações são feitas no cálculo da transmissão da radiação solar com o sombreamento externo:

• Ambos os lados do elemento de sombreamento têm as mesmas propriedades de transmitância.

• A transmitância é a mesma para a radiação solar direta e difusa.

• A transmitância da radiação solar direta é independente do ângulo de incidência da superfície de sombreamento.

• A radiação solar direta incidente na superfície de sombreamento é transmitida como radiação solar sem mudança de direção, ou seja, não há componente da radiação solar difusa.

• Se duas superfícies de sombreamento com transmitâncias não-nulas se sobrepõem uma a outra, a transmitância resultante é o produto das duas transmitâncias. Reflexões internas entre as superfícies de sombreamento (e entre as superfícies de sombreamento e a edificação) são desconsideradas.

Figura 4.23. Fotos da vista externa do sombreamento da fachada sul do prédio

A figura 4.23 mostra as fotos (de 25/08/2008, às 09:00 h), do sombreamento externo da fachada sul do prédio formado por seis plátanos de 13 m de altura aproximadamente, as quais, no inverno, perdem as folhas e, no verão, proporcionam um sombreamento completo na fachada sul.

A foto da esquerda da figura 4.23 mostra que as árvores estão afastadas da fachada sul do prédio, localizadas próximas à calçada. O diâmetro estimado da copa das árvores é de aproximadamente 8,3 m, medida esta obtida com auxílio das fotos e das plantas-baixas. O

sombreamento da fachada sul é formado, também, por pequenos arbustos e árvores localizados próximos à fachada do prédio. Foram consideradas no sombreamento externo as árvores de altura superior a 1 m e com um diâmetro de copa igual e superior a 4 m.

Figura 4.24. Fotos da vista externa do sombreamento das alas oeste e leste da fachada sul do prédio

A figura 4.24 mostra o sombreamento externo das alas oeste (foto da esquerda) e leste da fachada sul do prédio vista do lado externo, incluindo, também, a entrada principal do prédio. Nas alas oeste e leste, são vistas árvores menores e com folhas no inverno, mas que participam do sombreamento externo da edificação. Os 1o e 2o pavimentos da ala leste têm mais sombreamento externo formado por árvores menores do que a ala oeste do prédio. O 3o pavimento do prédio tem sombreamento externo formado pelas árvores maiores (os plátanos).

Figura 4.25. Fotos da vista interna do sombreamento das alas oeste e leste da fachada sul do prédio

A figura 4.25 mostra o sombreamento externo das alas oeste (foto da esquerda) e leste da fachada sul do prédio vista do lado interno. As fotos da figura 4.25 mostram as árvores menores

(palmeiras) mais próximas ao prédio com altura aproximada de 7,5 m, as quais foram consideradas no sombreamento externo.

Figura 4.26. Fotos da vista do sombreamento da fachada oeste do prédio

A figura 4.26 mostra o sombreamento externo da fachada oeste do prédio formado por árvores de porte médio, localizadas próximas à fachada sul do prédio, com altura aproximada de 11 metros. A fachada oeste não tem um sombreamento externo em toda a sua extensão, como tem na fachada sul. O sombreamento ocorre efetivamente em menos da metade das superfícies externas do 1o e 2o pavimentos. As superfícies do 3º pavimento estão completamente expostas à radiação solar incidente no período da tarde.

Figura 4.27. Fotos da vista do sombreamento da fachada norte do prédio

A figura 4.27 mostra o sombreamento externo da fachada norte do prédio formado por uma edificação (Departamento de Engenharia Química) na foto da direita e uma árvore na foto da esquerda. A ala oeste da fachada norte tem um sombreamento externo pelo prédio do Departamento de Engenharia Química e uma árvore de 10,5 e 12 m de altura respectivamente, enquanto, na ala leste da fachada, não há sombreamento externo próximo.

O sombreamento externo da fachada norte ocorre efetivamente nos ambientes da ala oeste do 1o pavimento do prédio. No 2o pavimento, apenas a metade das superfícies externas da ala oeste tem sombreamento externo, enquanto, no 3o pavimento, não há nenhum efeito do sombreamento.

Figura 4.28. Fotos da vista do sombreamento da fachada leste do prédio

A figura 4.28 mostra o sombreamento externo da fachada leste do Instituto de Química formado pelo prédio da Reitoria com 12,5 m de altura e localizado a uma distância de 5,7 m em relação ao prédio do Instituto de Química.

A figura 4.29 mostra os prédios no entorno do Instituto de Química, que formam o sombreamento externo da edificação. Nas fotos superiores da figura 4.29, são mostrados o prédio da Reitoria nas fachadas leste e norte da edificação (foto da direita). Na foto inferior (ao fundo), é mostrado o prédio do Instituto de Ciências Básicas da Saúde (em branco), localizado na fachada oeste da edificação.

Figura 4.30. Fotos da vista do sombreamento da fachada sul do prédio

A figura 4.30 mostra as fotos da vista do sombreamento externo da fachada sul do prédio pelos plátanos no início de janeiro deste ano (em 02/01/2009, às 10:00 h). A foto da esquerda mostra toda a extensão do sombreamento, que cobre praticamente a fachada sul do prédio por completo. Quase não se vê o prédio, diferentemente das fotos tiradas no inverno. A foto da direita mostra a entrada principal do prédio escondida pelas árvores.

Figura 4.31. Fotos da vista do sombreamento da fachada sul: alas oeste e leste do prédio A figura 4.31 mostra as fotos mais próximas do sombreamento externo nas alas oeste (a foto da esquerda) e leste do prédio pelos plátanos.

Figura 4.32. Vista planificada do sombreamento externo do prédio

A figura 4.32 mostra a vista planificada dos elementos do sombreamento externo do prédio com as medidas utilizadas para a construção dos sombreamentos no programa EnergyPlus. Os valores de transmitância das árvores têm como referência os valores utilizados em EnergyPlus [2008a] e as fotos realizadas no local. Os valores de 0,5 e 0,9 são mantidos de 21/03 até 23/09.

Figura 4.33.Vista planificada das árvores do sombreamento externo do prédio

A figura 4.33 mostra as medidas aproximadas das árvores utilizadas no sombreamento do prédio, as quais foram obtidas das fotos realizadas no local e dos desenhos das plantas baixas.

Figura 4.34.Vista em perspectiva do sombreamento externo das fachadas sul e oeste do prédio A figura 4.34 mostra a vista em perspectiva dos elementos do sombreamento externo das fachadas sul e oeste do prédio, formado pelos plátanos na fachada sul e outras variedades de árvores menores, e pelo prédio do Instituto de Ciências Básicas da Saúde na fachada oeste.

Figura 4.35.Vista em perspectiva do sombreamento externo das fachadas sul e leste do prédio A figura 4.35 mostra a vista em perspectiva dos elementos do sombreamento externo das fachadas sul e leste do prédio, formado basicamente pelos plátanos e pelo prédio da Reitoria na fachada leste.

Figura 4.36. Vista em perspectiva do sombreamento externo das fachadas norte e leste do prédio A figura 4.36 mostra a vista em perspectiva dos elementos do sombreamento externo das fachadas norte e leste do prédio, formado por prédios da Reitoria na fachada leste, pelo prédio do Departamento da Engenharia Química e uma árvore na fachada norte.

A figura 4.37 mostra a vista em perspectiva dos elementos do sombreamento externo das fachadas norte e oeste do prédio, formado pelo prédio do Departamento da Engenharia Química na fachada norte, pelo Instituto de Ciências Básicas da Saúde e por algumas árvores na fachada oeste.