Vidro eletrocrômico : efeitos visuais e não visuais em edifícios envidraçados não-residenciais no Brasil

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Costa, João Francisco Walter
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Vidros eletrocrômicos
Edifícios não residenciais
Efeitos visuais
Efeitos não visuais da luz
Iluminação
Link de acesso: http://repositorio.unb.br/handle/10482/51548
Resumo: O vidro se tornou símbolo do progresso industrial e, portanto, uma inspiração para arquitetos e projetistas em todo o mundo - independentemente de suas condições climáticas. Fachadas envidraçadas no Brasil são usadas como solução econômica dominante em edifícios não residenciais. Desde 1980, novas tecnologias de vidros foram desenvolvidas como solução para mitigar esses problemas. Entre elas, o vidro eletrocrômico pode variar sua transmitância visível de 60% a 1%, tornando-se uma solução promissora. Portanto, o objetivo desta pesquisa é investigar o vidro eletrocrômico para as condições de iluminação, incluindo efeitos visuais e não visuais em modelo representativo de sala não residencial dentro do contexto climático brasileiro. Simulações computacionais usando Climate Studio e ALFA foram realizadas combinando 96 variações da sala não residencial em seis cidades/latitudes brasileiras (Manaus - 3° sul, Recife - 8° sul, Bom Jesus da Lapa - 13° sul, Brasília - 15° sul, Rio de Janeiro - 22° sul, e Santa Maria - 29° sul), considerando quatro orientações de janelas, e, quatro materiais de janela, incluindo os vidros eletrocrômico, claro, verde neutro e refletivo prata. Para avaliar o desempenho do vidro eletrocrômico, a análise estatística consistiu na categorização de 864 casos para efeitos visuais e 34.560 casos para efeitos não visuais. Resultados demonstraram que o vidro eletrocrômico mostrou boa conformidade com os critérios de autonomia de luz natural, particularmente na parte de trás da sala em relação ao vidro refletivo prata. Apesar de seus benefícios, o vidro eletrocrômico não evitou problemas de ofuscamento perto da janela, apresentando desempenho semelhante ao vidro neutro verde. Além disso, falta de luz circadiana foi detectada nas posições do meio e da parte de trás da sala para o vidro eletrocrômico, especialmente para a orientação norte em cinco das seis cidades, exceto Recife, e para o sul nas cidades de latitudes mais baixas. Nas orientações leste e oeste, problemas de falta de luz circadiana foram menos frequentes. Em relação ao espectro, distorções relacionadas à maior transmissão de luz azulada para o vidro eletrocrômico no estado escuro podem ser fonte de críticas de futuros usuários se tecnologias similares forem implementadas no Brasil. A principal contribuição deste estudo foi a previsão do desempenho do vidro eletrocrômico em relação aos efeitos visuais e não visuais da luz, indicando potencialidades, problemas e recomendações relacionados ao uso dessa tecnologia em latitudes brasileiras.
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Simulações computacionais usando Climate Studio e ALFA foram realizadas combinando 96 variações da sala não residencial em seis cidades/latitudes brasileiras (Manaus - 3° sul, Recife - 8° sul, Bom Jesus da Lapa - 13° sul, Brasília - 15° sul, Rio de Janeiro - 22° sul, e Santa Maria - 29° sul), considerando quatro orientações de janelas, e, quatro materiais de janela, incluindo os vidros eletrocrômico, claro, verde neutro e refletivo prata. Para avaliar o desempenho do vidro eletrocrômico, a análise estatística consistiu na categorização de 864 casos para efeitos visuais e 34.560 casos para efeitos não visuais. Resultados demonstraram que o vidro eletrocrômico mostrou boa conformidade com os critérios de autonomia de luz natural, particularmente na parte de trás da sala em relação ao vidro refletivo prata. Apesar de seus benefícios, o vidro eletrocrômico não evitou problemas de ofuscamento perto da janela, apresentando desempenho semelhante ao vidro neutro verde. Além disso, falta de luz circadiana foi detectada nas posições do meio e da parte de trás da sala para o vidro eletrocrômico, especialmente para a orientação norte em cinco das seis cidades, exceto Recife, e para o sul nas cidades de latitudes mais baixas. Nas orientações leste e oeste, problemas de falta de luz circadiana foram menos frequentes. Em relação ao espectro, distorções relacionadas à maior transmissão de luz azulada para o vidro eletrocrômico no estado escuro podem ser fonte de críticas de futuros usuários se tecnologias similares forem implementadas no Brasil. A principal contribuição deste estudo foi a previsão do desempenho do vidro eletrocrômico em relação aos efeitos visuais e não visuais da luz, indicando potencialidades, problemas e recomendações relacionados ao uso dessa tecnologia em latitudes brasileiras.Windows, whose main component is glass, are responsible for important attributes related to the user’s well-being, such as the presence of daylight. Since the 1980s, smart windows have been developed to maximize daylight and filter unwanted solar radiation. Among them, electrochromic glazing varies its visible transmittance from 60% to 1%, making it a prominent solution. Therefore, the aim of this research is to examine electrochromic glazing for daylighting conditions, including visual and non-visual effects in a representative model of a highly glazed non-residential room within the Brazilian climatic context. Computer simulations using Climate Studio and ALFA were conducted, combining 96 variations across six Brazilian cities/latitudes (Manaus - 3° south, Recife - 8° south, Bom Jesus da Lapa - 13° south, Brasilia - 15° south, Rio de Janeiro - 22° south, and Santa Maria - 29° south), considering four window orientations (north, east, south, and west) and four glazing materials, including electrochromic glazing, clear, neutral green, and reflective silver glass. Statistical analysis consisted of the categorization of 864 cases for visual effects and 34,560 cases for non-visual effects. The lowering of electrochromic glazing’s states was scheduled to limit direct sunlight exposure, when more than 2% of the grid area received at least 1,000 lux directly. Results demonstrated that electrochromic glazing showed good compliance with the criteria for daylight autonomy, particularly at the back of the room, enhancing access to daylight compared to reflective silver glass. On the other hand, electrochromic glazing did not prevent problems of glare near the window, related to excessive illuminance levels in a clear state. Additionally, when in a medium and dark tint state, a lack of circadian lighting was detected in the positions in the middle and at the back of the room, especially for the north orientation in five of the six cities, except for Recife, and for the south in the cities with lower latitudes. Lack of circadian lighting for the east and the west were less frequent and detected in particular cases. Regarding the spectrum, distortions related to the higher transmission of blue light through electrochromic glazing in a dark tint state can be a source of criticisms from future users, as a more neutral and uniform spectral distribution is preferred. The main contribution of this study was the prediction of the performance of electrochromic glazing, indicating potentialities and limitations from a critical viewpoint if similar technologies are imported into Brazil.Faculdade de Arquitetura e Urbanismo (FAU)Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e UrbanismoAmorim, Cláudia Naves DavidCosta, João Francisco Walter2025-02-13T20:29:45Z2025-02-13T20:29:45Z2025-02-132024-11-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfCOSTA, João Francisco Walter. Vidro eletrocrômico: efeitos visuais e não visuais em edifícios envidraçados não-residenciais no Brasil. 2024. 411 f. Tese (Doutorado em Arquitetura e Urbanismo) — Universidade de Brasília, Brasília, Brasília, 2024.http://repositorio.unb.br/handle/10482/51548porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2025-02-13T20:29:45Zoai:repositorio.unb.br:10482/51548Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-02-13T20:29:45Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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