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  • 1

    Agradecimentos

    Em primeiro lugar gostaria de agradecer ao meu orientador Prof. Doutor Manuel Correia

    Guedes, por ter aceite a orientao desta dissertao e por todo o apoio e motivao

    constantes que me proporcionou no seu decorrer.

    Agradeo ao Arquitecto Lus Calixto pela sua simpatia, disponibildade e preciosa ajuda no

    software Ecotect.

    Finalmente, agradeo aos meus pais, ao meu irmo, aos meus amigos mais prximos e ao

    meu namorado pelo apoio incondicional e encorajamento em todos os momentos.

  • 2

    Resumo

    A recente consciencializao de que a energia de origem em combustveis fsseis usada nos

    edifcios por sistemas de Iluminao Artificial contribui significativamente para a poluio

    ambiental global, potenciou o interesse pela iluminao natural.

    Com efeito, a questo ambiental juntamente com a importncia da Iluminao Natural no bem

    estar fsico e psicolgico humano, resultaram numa incluso da ltima no projecto de qualquer

    espao arquitectnico de valor. Essa incluso deve ser feita logo na fase inicial do projecto de

    arquitectura, onde a influncia do arquitecto no impacte ambiental do edifcio maior.

    O principal objectivo da presente dissertao consiste em estudar diferentes estratgias de

    Iluminao Natural e suas ferramentas de optimizao, aplicando-as a trs casos de estudo.

    Assim, com o intuito de alcanar recomendaes de projecto que optimizem a iluminao

    natural em salas de projecto e que consigam responder s suas necessidades visuais

    especficas, sem contudo comprometer o equilbrio trmico do edifcio, procede-se ao estudo

    comparativo dos sistemas de iluminao presentes nos trs casos de estudo.

    O estudo comparativo das condies lumnicas e trmicas existentes em cada sala de projecto

    e do projecto de optimizao, feito atravs de medies fsicas, inquritos aos alunos e

    professores, registos fotogrficos e simulaes por software (Ecotect e LT).

    Aps dois captulos de investigao terica e um de estudo prtico de casos, foi possvel reunir

    uma srie de estratgias optimizadoras da iluminao natural numa sala de projecto de

    arquitectura, que se revelaram essenciais no alcance do conforto visual e trmico dos seus

    ocupantes e na performance ambiental do edifcio.

    Palavras-Chave: Arquitectura Bioclamtica, Estratgias de Iluminao Natural, Impacte

    Ambiental, Conforto visual, Conforto trmico

  • 3

    Abstract

    The recent awareness that the energy originated from fossil fuels used for artificial lighting

    contributes to the pollution of the environment, together with the importance of Natural Lighting

    in the human physical and psychological well-being, result in the need for the inclusion of the

    latter in the design of any architectural space. This inclusion should be made in the early states

    of the architectural project.

    Designing a Faculty of Architecture requires Natural Lighting as an essencial premise. In fact,

    drawing and modeling, two common activities performed inside these schools, are tasks with

    great visual acuity needs.

    The main purpose of this thesis consists in studying different design strategis for Natural

    Lighting and optimization tools, applying them to three case-studies. Thus, the goal is reaching

    project recommendations which optimize natural lighting in project classrooms managing to

    respond to visual needs without forgetting the thermal performance of the building.

    The comparative study of the existing lighting and thermal conditions of each project classroom

    and the optimization project consists of physical measurements, student and teachers surveys,

    photographs and computer simulations (Ecotect e LT).

    After two chapters of theoretical investigation and one of case study analisys, it was possible to

    gather design strategies which optimize the natural lighting in a classroom, which revealed to be

    essential in the visual and thermal comfort of its users and in the environmental performance of

    the building.

    Keywords: Bioclimatic Architecture, Strategies for Natural Lighting, Environmental Impact,

    Visual Comfort, Thermal Comfort

  • 4

    ndice

    Agradecimentos ............................................................................................................................ 1

    Resumo .......................................................................................................................................... 2

    Abstract ......................................................................................................................................... 3

    ndice ............................................................................................................................................. 4

    ndice de Figuras ........................................................................................................................... 6

    ndice de Tabelas ......................................................................................................................... 15

    Introduo ................................................................................................................................... 16

    1. Iluminao Natural e a Arquitectura ....................................................................................... 18

    1.1 Histria da Iluminao Natural na Arquitectura ............................................................... 18

    1.2. Histria e evoluo da Iluminao Natural na Arquitectura Escolar ............................... 22

    2. Sistemas de Iluminao Natural .............................................................................................. 25

    2.1. A cincia da luz ................................................................................................................. 25

    2.1.1. A Luz Solar ................................................................................................................. 25

    2.1.2. Percepo da Luz ....................................................................................................... 26

    2.1.3. Medio da Luz.......................................................................................................... 28

    2.1.3.1. Medio da Luz Natural ..................................................................................... 30

    2.1.3.2. Medio da Luz Artificial .................................................................................... 33

    2.2. Dispositivos de Iluminao Natural .................................................................................. 35

    2.2.1. Sistemas de Iluminao lateral.................................................................................. 40

    2.2.1.1. Dispositivos de controlo solar ............................................................................ 44

    2.2.2. Sistemas de Iluminao zenital ................................................................................. 47

    2.2.2.1. Dispositivos de controlo solar zenital ................................................................ 51

    2.3. Dispositivos de Iluminao Natural Avanados ............................................................... 56

    2.3.1. Dispositivos de Optimizao da iluminao lateral................................................... 56

    2.3.2. Dispositivos de Optimizao da iluminao zenital .................................................. 63

    2.4. Articulao com desempenho trmico ............................................................................ 68

    3. Casos de estudo ...................................................................................................................... 70

    3.1. Objectivos ......................................................................................................................... 70

    3.2. Metodologia ..................................................................................................................... 71

    3.3. Descrio dos casos de estudo ......................................................................................... 77

    3.4. Anlise de resultados ....................................................................................................... 84

  • 5

    3.4.1. Medies ................................................................................................................... 84

    3.4.2. Inquritos .................................................................................................................. 89

    3.4.3. Simulaes ................................................................................................................. 94

    3.4.4. Sumrio dos resultados ........................................................................................... 117

    4. Recomendaes de projecto ................................................................................................. 119

    Bibliografia ................................................................................................................................ 124

    Anexos ........................................................................................................................................... A

    Anexo A Tabelas Directrizes ................................................................................................... B

    Anexo B Resultados das Medies ......................................................................................... D

    Anexo C Simulaes Ecotect..............................................................