14 - CALD - LL

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14- Projetos Luminotcnicos Assistidos por Computador (CALD)

PROJETOS LUMINOTCNICOS ASSISTIDOS POR

14 PROJETOS LUMINOTCNICOS COMPUTADOR CALD

EMENTA Estudo dos programas computacionais para luminotcnica (iluminao natural e artificial), atravs da anlise dos principais softwares existentes; pequeno histrico da simulao computacional no mundo e na realidade brasileira; algoritmos e mtodos de clculo de cada um, inter-relaes entre os mesmos; limitaes da simulao computacional, mtodos alternativos. Exemplos de aplicao de programas computacionais em projetos. OBJETIVOS Fornecer ao aluno uma panormica dos programas computacionais dedicados ao clculo luminotcnico (iluminao artificial e natural); Informar o aluno sobre os diversos mtodos e algoritmos existentes, as vantagens e desvantagens de cada um e as limitaes da simulao luminotcnica; Capacitar o aluno escolha do programa mais adequado aos seus objetivos de projeto. PROGRAMA 1 - Razes para uso de programas de computador (softwares) Luminncia vs iluminncia Mtodo de clculo energeticamente correto s exeqvel por computador Sobre-dimensionamento controlado - Necessidade de clculos cada vez mais complexos Confiabilidade Rapidez. 2 - Representao Geomtrica (GDM): Cartesiana e Vetorial Extenses Formatos Grficos: 2D e 3D (dwg) Intercambio entre programas e com a Internet (dxf, dwf). 3 - Dados fotomtricos Formato digital: IESNA, CIBSE TM14 CIE 102 EULUMDAT. 4 Softwares de projeto de luminrias Photopia: Software de simulao virtual de luminrias. 5 - Softwares de iluminao natural e insolao DLN - Luz do Sol Daylight - TropLux 6 - Softwares de iluminao natural e artificial Algoritmos dos softwares complexos para iluminao - Radiosidade vs Raytracing - Vantagens e desvantagens - Anlise de alguns softwares - Pontos fortes e fracos Softwares abertos e softwares proprietrios. Tcnicas de apresentao de Projetos 7 - Software de iluminao e fases projetuais 8 Tendncias futuras 1 24/01/2007 Prof Luis Lancelle

14- Projetos Luminotcnicos Assistidos por Computador (CALD) PROJETO INTEGRADO

PROJETOS LUMINOTCNICOS

PLANO DE AULAS DIA HORA SEXTA 18:00 19:00 19:00 20:00 20:00 21:00 21:00 22:00 SBADO 08:00 11:00 11:00 12:00 14:00 16:00 16:00 17:00 17:00 17:30 17:30 18:00 DOMINGO 08:00 09:00 10:00 11:00 10:00 12:00

MATRIA Face final do curso - Procedimentos Razes para uso de programas de computador Representao - Dados fotomtricos Softwares de projeto de luminrias Softwares de Simulao Luminotcnica Exemplos de Softs de Simulao Luminotcnica Reviso e Discusso em grupo Mtodos e Instrumentos para luz natural Software de iluminao e fases projetuais Softwares de avaliao energtica Tendncias futuras Exerccios individuais Apresentao dos grupos Interfases Multidisciplinaridade Projeto Integrado - Constituio de grupos

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14- Projetos Luminotcnicos Assistidos por Computador (CALD) NDICE EMENTA .................................................................................. 1 OBJETIVOS ............................................................................. 1 PROGRAMA............................................................................. 1 PROJETO INTEGRADO............................................................. 2 PLANO DE AULAS.................................................................... 2 NDICE ................................................................................... 3 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. INTRODUO ................................................................. 4 RAZES PARA USO DE PROGRAMAS COMPUTACIONAIS..5 REPRESENTAO ........................................................... 7 DADOS FOTOMTRICOS ............................................... 11 SOFTWARES DE PROJETO DE LUMINRIAS .................. 14 MTODOS E INSTRUMENTOS PARA LUZ NATURAL........ 20 SOFTWARES DE SIMULAO LUMINOTCNICA ............ 33 SOFTWARES DE SIMULAO E FASES PROJETUAIS...... 68 EFICINCIA ENERGTICA NA EDIFICAO................... 70 TENDNCIAS FUTURAS................................................. 72 INTERFASES-MULTIDISCIPLINARIDADE...................... 73 PROJETO INTEGRADO .................................................. 73 Referencias Bibliogrficas............................................ 74 ANEXO I - Glossrio ....................................................... 77 ANEXO II Extenses Grficas ....................................... 81 ANEXO III - Softwares de simulao luminotcnica............86

PROJETOS LUMINOTCNICOS

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14- Projetos Luminotcnicos Assistidos por Computador (CALD)

PROJETOS LUMINOTCNICOS

1-

INTRODUO

Dentro da complexidade do projeto arquitetnico e luminotcnico, com a infinidade de variveis a serem consideradas, a questo ambiental, englobando conforto ambiental (trmico, luminoso e acstico), economia de energia e outros aspectos relacionados, torna-se cada vez mais importante dentro do panorama internacional. 1.1 -

A iluminao do espao construdo - Luminotcnica

Para muitos, ainda, a iluminao do espao construdo depende de um atributo exclusivamente artstico, ou seja atrelado a um dom, que est totalmente afastado de padres projetuais e conceitos fsicos, biolgicos, fisiolgicos, psicolgicos, matemticos, geomtricos, metrolgicos, etc. Desta forma acredita-se que a habilidade do uso da luz num projeto arquitetnico, por um Lighting Designer surge espontaneamente como o uso das tintas por um pintor, ou das notas por um compositor. Porm as exigncias cada vez mais rigorosas, que demandam a observncia de aspectos quantitativos, qualitativos, distributivos, de adequao tarefa, e mais recentemente avaliativos, provenientes dos novos paradigmas de conforto visual, foto-biologia, foto-psicologia, eficincia energtica, e primordialmente sustentabilidade, fazem que se transcenda o aspecto puramente criativo para se fazer uso de tcnicas adequadas, dando lugar assim ao conceito mais amplo da Luminotcnica.

12 - Projetao luminotcnica assistida por computador CALDPara abranger a formalizao dos fenmenos atrelados s propriedades de reflexo, absoro, transmisso e cromatismo, que a luz define nos objetos, se torna necessrio recorrer a uma parafernlia de tcnicas, mtodos, procedimentos, recursos e clculos, que se encarados artesanalmente em forma manual, transformariam o processo de projetao luminotcnica, em uma verdadeira obra prima. Esta impossibilidade de conciliar o exerccio de uma profisso dinmica como a de Lighting Designer, com as exigncias mencionadas determinaram o surgimento de instrumentos computacionais que auxiliam ao profissional em temas to variados como por exemplo os de 4 24/01/2007 Prof Luis Lancelle

14- Projetos Luminotcnicos Assistidos por Computador (CALD) determinao de valores de iluminncia e luminncia para uma tarefa visual especfica, de probabilidades de ofuscamento, de ndices de modelagem, de iluminncia solar em geometrias complexas, etc. Hoje j no mais lgico nem possvel elaborar um projeto arquitetnico e luminotcnico sem levar em conta estes instrumentos, j que nota-se no panorama mundial uma forte tendncia de normas cada vez mais rgidas com relao questo ambiental no projeto, levando a exigncias cada vez mais prementes e de maior apurao pelos projetistas. Ao encontro destas tendncias, a iluminao natural deve ser fundamentalmente considerada, seja em um projeto novo ou em uma reabilitao de um espao construdo existente. Porm no caso de projeto luminotcnico onde se trabalha somente com luz artificial, conhecer e prever o comportamento da luz natural durante o dia, ajuda a otimizar e equilibrar as fontes de luz artificial, ganhando conseqentemente em termos de conforto visual e de eficincia energtica. Neste sentido ento, os instrumentos computacionais so de grande auxlio, denominando lhes genericamente de CALD (computer aided lighting design). 2-

PROJETOS LUMINOTCNICOS

RAZES PARA O USO DE PROGRAMAS COMPUTACIONAIS Vantagens, limitaes e perspectivas

2.1 -

Nos ltimos anos, os programas computacionais, ou mais especificamente os softwares de simulao1, tm dado subsdio a projetos. Historicamente, a partir dos anos 50 que se desenvolve a idia de que todos os sistemas e processos podem ser objeto de simulao matemtica; tal idia surge com as perspectivas abertas pelo aparecimento dos grandes computadores, que poderiam resolver enormes e complexos sistemas de equaes. Hoje, quase todos os programas para microcomputadores permitem a construo de modelos de simulao de algum tipo. Estes instrumentos computacionais tm-se demonstrado bastante prticos e eficientes, permitindo rapidez, economia e preciso nos resultados, tanto para projetos que ainda esto em processo de concepo, como para aqueles que j construdos e necessitam de algum tipo de reabilitao.1

Entende-se simulao computacional como referente a qualquer algoritmo que mimetiza um processo fsico (CHRISTAKOU apud HITCHCOCK, 2004)

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14- Projetos Luminotcnicos Assistidos por Computador (CALD) Com estes novos instrumentos computacionais possvel realizar anlises que h algum tempo atrs s seriam viveis atravs de clculos complexos ou da construo de prottipos e medies in loco, dificultando a elaborao das pesquisas. No entanto, importante ter em mente que, como qualquer instrumento computacional utilizado para um determinado fim, a simulao computacional tem suas limitaes e desvantagens. No desenvolvimento dos modelos de simulao, muitas hipteses simplificativas so adotadas, devido complexidade dos fenmenos envolvidos. Tais hipteses implicam em um distanciamento da situao real, podendo vir a comprometer a preciso dos resultados apresentados, fazendo-se portanto mister a validao dos modelos. A validao de um software um processo que de certa forma, comprova a eficcia do mesmo como simulad