Labor & Engenho
L&E ISSN2176-8846
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Análisedain+luênciadavariaçãodassuper+íciesre+letorasnadisponibilidadedeiluminaçãonaturalnoambienteinternoena
extensãodesuaprofundidade
AndreaCoelhoLaranjaDoutoraemArquitetura,ProfessorAdjuntodoDepartamentodeArquiteturaeUrbanismo,UniversidadeFederaldoEspíritoSanto.Vitória[ES]Brasil.<[email protected]>.NathaliaSimonettiFerreiraBolsistadeIniciaçãoCientíVica,LaboratóriodePlanejamentoeProjetosdaUniversidadeFederaldoEspíritoSanto.Vitória[ES]Brasil.<[email protected]>.CristinaEngeldeAlvarezDoutoraemArquiteturaeUrbanismo,ProfessorAssociadoIIdoDepartamentodeArquiteturaeUrbanismo,coordenadoradoLaboratóriodePlanejamentoeProjetosdaUniversidadeFederaldoEspíritoSanto.Vitória[ES]Brasil.<[email protected]>.
ResumoO estudo parte da hipótese de que a disponibilidade da luz natural no ambiente interno sofre influências dascaracterísticasdassuperfíciesrefletorasinternas.Oobjetivoéinvestigarocomportamentodacurvaisoluxdeumambienteinternoemfunçãodavariaçãodesuassuperfíciesrefletoras.Aanálisedoambienteemestudoérealizadapormeiodaconstruçãodecurvasisoluxempontosespecíficosdoambiente,edospercentuaisdehorasemfunçãodos intervalos das UDI (Useful Daylight Illuminance), em horários e dias do ano pré-estabelecidos. Os valoresutilizadosparaaconstruçãodacurvaisoluxsãogeradosatravésdassimulaçõesdosoftwareTropLux,numambientedegeometriaretangularcomaberturavoltadaparaaorientaçãoNorte,nacidadedeVitória (latitude20°19'S),utilizandocéuspadrõesdaCIE(CommissionInternationaleL´aclairage).OsresultadosmostramqueparaoCéu3,avariaçãodascaracterísticasdereflexãodassuperfíciesrefletorasinternascontribuemcominsignificantesaumentosnamédia anual de Iluminância interna. Para o Céu 7, a variação das características de reflexão das superfíciesrefletorasdaparedeepisocontribuemparapequenosaumentosnamédiaanualdeIluminânciainternanoponto2(1,0mdaabertura).ParaoCéu12,avariaçãodascaracterísticasdereflexãodassuperfíciesrefletorasdoteto,paredee piso contribuem para pequenos aumentos namédia anual de Iluminância interna somente nos pontosmaispróximosdaabertura,ondeassuperfíciesrefletorasdopisoetetotemcontribuiçãomaisrelevanteatéoponto3(1,5mdaabertura),eaparedetemcontribuiçãorelevantesomentenoponto2(1,0mdaabertura).
Palavras-chaveSuperVíciesreVletoras,curvaisolux,profundidadedosambientes,iluminaçãonatural.
Analysisofthein+luenceofre+lectingsurfacechangesontheavailabilityofindoordaylightingtotheextentofitsdepth
AbstractThestudystartswiththeassumptionthattheavailabilityofdaylightingintheindoorenvironmentisinfluencedbythecharacteristicsoftheindoorreflectivesurfaces.Theaimistoinvestigatethebehavioroftheisoluxcurveofanindoorenvironmentdue to the changes in its reflective surfaces.Theanalysisof theenvironmentunder study isdonebyplotting isoluxcurvesat specificpoints in theenvironmentsanddetermining thepercentageofhoursaccording tointervalsofUDI(UsefulDaylightIlluminance)inpre-establishedhoursanddaysoftheyear.ThevaluesusedtoplottheisoluxcurveisgeneratedthroughTropLuxsoftwaresimulations,arectangulargeometryenvironmentwithanopeningfacing North, in Vitória (latitude 20° 19 'S) using sky patterns recognized by the CIE (Commission InternationaleL'aclairage).TheresultsshowthatforSkytype3,achangeinreflectioncharacteristicsoftheindoorreflectingsurfacescontributedlittleincreaseinannualaverageindoorilluminance.InSkytype7,achangeinreflectioncharacteristicsofthereflectivesurfacesofthewallandfloorcontributestosmallincreasesinaverageannualinternalIlluminanceatpoint2(a1.0-mopening).InSkytype12,achangeinthereflectioncharacteristicsofthereflectivesurfacesofceiling,wall,andfloortilescontributestosmall increases intheaverageannual internal illuminanceofonlythepointsclosest totheopeningwherethereflectivesurfacesofthefloorandceilingmakeamorerelevantcontributiontopoint3(a1.5-mopening),andthewallhasasignificantcontributiononlyatpoint2(a1.0-mopening).
KeywordsReVlectivesurfaces,isoluxcurve,depthoftheenvironments,daylighting.
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1.Introdução
Estudosreferentesàiluminaçãonaturalnoambienteinterno,comoosdesenvolvidosporHopkinsonetal.(1975),Nikiforiadis&Pitts(2003)eLaranja(2010)têmconstatadoquediversossãoosfatoresqueinfluenciamsobresuadisponibilidadenoambiente.Umamelhordistribuiçãodailuminâncianoambienteinternoofereceaousuáriomaiorconfortovisualparaarealizaçãodasatividades,alémdereduzir os gastos com iluminação artificial. Deste modo, busca-se uma uniformização destailuminaçãonaturalao longodoambiente,vistoqueemsituaçõesde iluminaçãounilateral, a áreapróximadaaberturapodegerarsituaçõesdeofuscamento,enquantoaregiãomaisdistantepodeficarprejudicadaemrelaçãoàquantidadeequalidadedailuminaçãorecebida(Rocha,2012).
Dentre os fatores que interferem na iluminação natural no ambiente interno, destacam-se ascaracterísticas das superVícies reVletoras, assim como a profundidade dos ambientes internos,conformeestudosdesenvolvidosporO´Connoretal.(1997),Iwashita(1999),Capeluto(2003)eReinhart(2005).TambémostrabalhosdeLaranja,Gazzaneo,&Cabús(2009),Laranja,Alvarez,&Matarangas (2013), e Laranja, Alvarez & Campos (2014a e 2014b) apresentam contribuiçõesrelevantesàquestão.
Apartirdoalicerceconceitualadotado,esseestudotevecomofinalidadeaavaliaçãodocomporta-mentodailuminaçãonaturalaolongodeumdeterminadoambienteinterno,apartirdaanálisedascurvas isolux. Para a efetiva avaliação de comportamento das variáveis consideradas, o ambientesimulado foi inserido em uma geometria urbana com edifícios obstruidores de dimensões fixas,sendoestabelecidasvariaçõesparaarefletânciasdassuperfíciesinternas,constatandoassimarealinterferênciaqueestavariaçãoocasionanadistribuiçãodaluznoambienteesuacontribuiçãoparaahomogeneizaçãodailuminaçãonaturaldoambienteinterno.
2.Método
Paraaanáliseda inVluênciadavariaçãodassuperVícies reVletoras foramrealizadassimulaçõescomputacionaisatravésdoSoftwareTroplux6.07,considerandoasituaçãogeográVicadacidadedeVitória,ES(latitude20°19'S).
Foraminseridasnoprograma,pormeiodecoordenadas,ascaracterísticasadotadasparaomodeloem estudo (geometria urbana e o ambiente interno) e, posteriormente, foramdeterminados ospontosdemediçãonoambienteinterno,arefletânciadassuperfíciesinternaseexternas,aorientaçãodasaberturas,oshoráriosediasdassimulações,conformeprocedimentosposteriormentedetalhados.
ConsiderandooscéuspadrõesdaCIE(CommissionInternationaleL´aclairage),forampreviamentedefinidasascondiçõesdeCéu3(encoberto),Céu7(parcialmentenublado)eCéu12(claro),umavezqueestessãocompreendidoscomoosvaloresmínimo,médioemáximo,respectivamente,damédiaanualdosvaloresdeiluminânciainterna(Laranja,2010).
A construçãode curvas isoluxapartirdosdadosobtidosnospontosespecíVicosdoambiente,assim como os percentuais de iluminância obtidos nestes pontos que são comparados aospercentuaisdehorasemfunçãodosintervalosdasUDI(UsefulDaylightIlluminance),permitemaanálisedadisposiçãodaluznaturalnoambienteemestudo.
2.1.ProgramadesimulaçãoTropLux
OsoftwareTropLuxbaseia-senoMetodoMonteCarlo,noMétododoRaioTraçadoenoconceitodecoeficientesdeluznatural(Araújo&Cabús,2007).Elepossibilitaasimulaçãodascaracterísticasdailuminaçãonaturalemambienteinterno,permitindoaconfiguraçãodocéudolocalemqueseinsereoambientepormeiodapropostadaCIE(Cabús,2006).
No input do software são inseridaspormeiode coordenadas as características adotadaspara omodeloemestudo:geometriaurbanaeoambiente interno.Tambémsão inseridas:acidadeemqueomodeloestálocalizado,pontosdemediçãonoambienteinterno,refletânciadassuperfíciesinternaseexternas,orientaçãodasaberturas,horáriosediasdassimulações.Porfimsãoinseridos
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ostiposdecéusqueserãoanalisados.PorVimobtêm-seosresultadosdasimulaçãonospontosdemediçãoqueserãoposteriormenteanalisados.
2.2.Avaliaçãodadisponibilidadedeiluminaçãonaturalnoambienteinterno
Adisponibilidadedeiluminaçãonaturalnoambienteinternoécaracterizadapelasintensidadesde iluminância nesse ambiente, possibilitando que atividades sejam executadas dentro doscompartimentos.
EstadisponibilidadeseráavaliadaatravésdosintervalosdasUDI(UsefulDaylightIluminances),apresentadosporNabil&Mardaljevic(2006),quesãoclassiVicadoscomo:insuVicientesquandoosvaloressãoinferioresa100lx;suVicientesmascomnecessidadedeiluminaçãocomplementar,quandoosvaloresestãoentre100e500lx;suVicientesquandoosvaloresestãoentre500e2000lx;excessivosquandoosvaloressãosuperioresa2000lx.
Paraoestudoemquestão foramutilizadosapenasospercentuaisdehorascorrespondentesafaixa de intervalo suViciente das UDI, que correspondem a: 100≤UDI<500 lx (suViciente, masnecessitadeiluminaçãocomplementar);e500≤UDI<2000lx(suViciente).
2.3.Diasehoráriosdassimulações
Foram realizadas simulaçõespara todososdiasdo ano, compreendendo11horasdodia, nosperíodosdamanhãedatarde,das7h00às17h00.
2.4.Característicasdoambienteinternoadotado
Oambienteinternopropostoparaoestudofoiprojetadocomdimensõesde2,6mx3,85mx2,6m(largura, comprimento e pé direito respectivamente), em função de ser omodelo adotado peloCódigo de Obras de Vitória (Vitória, 1998). O compartimento foi simulado considerando sualocalizaçãonoprimeiropavimentotipo,queequivaleaoquartopavimentodoediVíciodeacordocomatipologiausualnaregião,ouseja,comotérreocomooprimeiropavimento;agaragemnosegundopavimento;eaáreadelazeroterceiropavimento.
AaberturanafachadafoiorientadaparaNorte(azimute180°),voltadaparaaviatraçadanamalhaurbana,sendocompostaporvidrolisotransparenteedimensõesde1,14mdelargura;1,10mdealtura;epeitorilde1,10m, totalizando1,25m²deárea,condizentecomaproporçãomínimade1/8daáreadopisodocompartimentoestabelecidapeloCódigodeObras(Vitória,1998).
2.5.Pontosdeavaliaçãonoambienteinterno
Foramdesignadossetepontosdeavaliaçãodentrodoambiente internodeacordocomaNBR15215-4(Brasil,2005)queregulamentaadistânciamáximaentreospontoseaalturadopontodeavaliaçãodailuminaçãonatural.Dessemodo,ospontosforamalocadosnoplanodetrabalhoà75cmdopiso,distando50cmentresiealinhadosnomeiodoambiente(Figura1),dispostosdemaneiraqueoponto1estivessemaispróximodaabertura,ouseja:PT1=0,5m;PT2=1,0m;PT3=1,5m;PT4=2,0m;PT5=2,5m;PT6=3,0m;ePT7=3,5m.
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Figura1.PlantabaixaecorteAB(ambossemescala)comademarcaçãodos7pontosanalisadosnasimulação.
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2.6.Característicasdasedi+icaçõesobstruidoras
Ageometriaurbanafoiconstituídaporumaviade18mdelargura(rua+passeio),classificadacomovia “Local Principal” de acordo com o Plano Diretor Urbano de Vitória (Vitória, 2006); por trêsedificações obstruidoras com45mde altura (correspondente a uma edificação comaproximada-mente15pavimentos),afastamentoslateraisde1,5m,eafastamentofrontaledefundosde3m.Alarguradevia(L)eaalturadaedificaçãoobstruidora(H)compreendemumarelaçãodeH=2,5xL(Figura2).
2.7.Variaçãodassuper+íciesre+letorasdoambienteinterno
As simulações foram realizadas variando-se a refletância das superfícies internas do ambienteinterno (piso, parede e teto), adotando como procedimento a fixação do valor para uma dassuperfíciesenquantoosoutrosvaloreseramvariados(Tabela1).Esseprocedimentofoirepetidocomtodososvaloresetiposdesuperfícies,sendomantidaarefletânciadassuperfíciesexternasdasediVicaçõesobstruidorasVixasnovalorde0,4emtodasassituações.
2.8.Análisesderesultados
Apartirdosresultadosobtidosnassimulaçõesdosvaloresmédiosanuaisdeiluminânciainternanos pontos localizados no plano de trabalho, curvas isolux foram criadas permitindo avaliar ocomportamentodaluznaturalaolongodoambienteinternoconsiderandoavariaçãodasrefletân-ciasdassuperfícies,assimcomoforamanalisadososvaloresdospercentuaisdentrodosintervalosdasUDIestabelecidos.
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Figura2.Àesquerda,vistasuperiordeparceladamalhaurbanaemqueoambienteinternoemestudofoiinserido;àdireita,imagem3DgeradapelosoftwareTropLux.Fonte:asautoras.
Combinaçõesdasre+letânciasdassuper+íciesinternasdoambienteanalisado
ReVletânciadassuperVíciesinternas
Modelos
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Piso 0,2 0,4 0,6 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Parede 0,6 0,6 0,6 0,4 0,6 0,8 0,6 0,6 0,6
Teto 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,4 0,6 0,8
Tabela1.CombinaçõesdasreVletânciasdassuperVíciesinternasadotadasparaoambienteanalisado.Nomodelo1,2e3somenteopisosofrealterações.Nomodelo4,5e6somenteaparedesofrealterações.Nomodelo7,8e9somenteotetosofrealterações.
Fonte:asautoras.
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ForamformuladosgráVicosetabelasapartirdosdadosextraídos,considerandooAzimute180°,ouseja,comaaberturaorientadaparaNorte.Astabelaseosgráficosgeradosapartirdosresultadosdassimulações,permitiramobservarosseguintesaspectosemrelaçãoaocomportamentodoambiente:a) como ocorrem as alterações nas médias anuais de iluminância interna ao longo dos pontosdistribuídosnacurvaisolux;b)asalteraçõesnospercentuaisdehorasdodiadosintervalosdasUDIaolongodospontosdistribuídosnacurvaisolux;c)seéperceptívelaocorrênciadeumcomportamentosimilar entre as médias de iluminância interna, bem como dos percentuais de horas do dia dosintervalosdasUDI,quandocomparadasasvariaçõesentreasreVletânciasdepiso,tetoeparede.
3.Resultados
AtravésdosoftwareTropluxfoiconstituídoocenárioparaassimulaçõesdomodeloemestudo,dasquaisfazemparteageometriaurbana,asedificaçõesobstruidoras,oambienteinterno,asinforma-çõessobreacidadeeostiposdecéusutilizados.Apartirdaadoçãodascaracterísticasrefletorasdoambienteinterno,piso,tetoeparede,tomando-seaorientaçãodaaberturaparaNorte,foramreali-zadasassimulaçõesdecomportamento.
Osvaloresdasmédiasanuaisdeiluminânciainterna,assimcomoospercentuaisdehorasdodiapertencentesaosintervalosdasUDIcaracterizadoscomosuVicientes,decadaumdossetepontosalocadosnoplanodetrabalhodoambienteinterno,foramgeradosatravésdassimulações,cujodetalhamentoseguedescrito.
3.1.Análisedailuminânciainterna
DeacordocomosresultadosobtidosparaoCéu3(encoberto),constatou-sequeparaaorientaçãoNorte,avariaçãodarefletânciadassuperfíciesinternasdoambiente,sejanoteto,paredeoupiso,nãoocasionammudançassignificativasnasmédiasanuaisdeiluminânciainternadecadaumdospontos analisados na curva isolux, conforme verificado nos Gráficos (A, B, C) apresentados naFigura3.Observa-sequeemtodososcasos,quantomaispróximoopontoavaliadoestádaabertu-ra,maioressãoosvaloresdasiluminâncias.Porém,àmedidaqueháoafastamentodestaabertura,háumperceptiveldecaimentodosvalores,pontoaponto.
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967,8
212,1
79,2 37,3 24,9 17,8 12,5
966,6
215,2
78 38,6 25,1 17,5 12,7
967,4
208,7
78,3 37,2 25,2 17,2 12,4
0
200
400
600
800
1000
1200
1 2 3 4 5 6 7
lx
Pontos no plano de trabalho
Variação de refletância no piso do ambiente interno.Orientação: Norte; CÉU: 3; Refletância das paredes: 0,6;
Refletância do teto: 0,8
0,6
0,4
0,2
Refletância
967,3
211,8
77,6 37,3 25,1 17,3 12
967,4
208,7
78,3 37,2 25,2 17,2 12,4
965,9
214,4
77,2 38 25,2 18,2 11,7
0
200
400
600
800
1000
1200
1 2 3 4 5 6 7
lx
Pontos no plano de trabalho
Variação de refletância nas paredes do ambiente interno.Orientação: Norte; Céu: 3; Refletância do piso: 0,2; Refletância do teto: 0,8.
0,8
0,6
0,4
Refletância
966,8
213
78,4 39,3 25,1 16,7 11,9
966,3
208,8
75,4 38,7 25 17,4 12,4
964,1
209,1
80,5 37,8 25,2 17,8 12,4
0
200
400
600
800
1000
1200
1 2 3 4 5 6 7
lx
Pontos no plano de trabalho
Variação de refletância no teto do ambiente interno.Orientação: Norte; CÉU: 3; Refletância do piso: 0,2; Refletância das
paredes: 0,6.
0,8
0,6
0,4
Refletância
Figura3.VariaçãodareVletânciadassuperVíciesinternasdointeriordoambienteavaliadoparaaorientaçãoNorteeCéu3(encoberto),sendoavariação :nopiso(GráVicoA,àesquerda);naparede(GráVicoB,àdireita,noalto);enoteto(GráVicoC,àdireita,embaixo),respectivamente.Fonte:asautoras.
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OresultadoanteriorseconVirmaquandosãoobservados,naTabela2,ospercentuaisdevariaçãoentreasmáximasemínimasreVletânciasparapiso,paredeeteto.VeriVica-seque,paraoCéu3,os maiores percentuais de decaimento encontram-se nos pontos mais próximos da aberturaquandosãovariadasasreVletânciassomentedepisoeparede.Estesvaloressão,porém,aindapequenos,comvariaçõespercentuaisquenãoultrapassamos10%.Destaformaconclui-seque,paraoCéu3,avariaçãodascaracterísticasdereVlexãodassuperVíciesreVletorasdopiso,paredeetetocontribuemparaaumentosinsigniVicantesnamédiaanualdeIluminânciainterna.
Fonte:asautoras.
ATabela3apresentaopercentualdevariaçãodasmédiasanuaisdeiluminânciainterna,pontoaponto,quandosãoalteradasasrefletânciasdassuperfíciesdoambienteinterno.Observam-sequeasmédiasanuaisdeiluminânciavariamentre27%e78%aolongodaprofundidadedoambienteparatodasasvariaçõesderefletância(piso,tetoeparede).Omaiordecaimentopercentualocorreatéoponto4(2,0mdaabertura).Apartirdesteponto,osdecaimentospercentuaisapresentam-secomvalorespróximosentresi.Conclui-sedestaformaque,avariaçãonasrefletânciasdepiso,tetoeparede,ocasionamperdasnailuminaçãodeformasimilarnacurvaisolux.
Fonte:asautoras.
Variaçõespercentuaisentreasmáximasemínimasre+letânciasparapiso,tetoeparedeOrientação:Norte/Céu3
VariaçãodareVletânciadassuperVíciesinternas
Pontosdeavaliaçãonoambiente
1 2 3 4 5 6 7
0,4e0,2(Piso) 3,3% 5,7% 3,3% 0,8% 0,0% 1,0% 0,7%
0,6e0,4(Parede) 1,1% 6,5% 2,9% 1,5% 0,2% 0,3% 0,3%
0,8e0,6(Teto) 0,0% 1,2% 1,6% 2,0% 0,2% 1,1% 0,6%
Percentualdevariaçãodosvaloresdasmédiasanuaisdeiluminânciainterna(%)paraoCéu3(encoberto)-pontoaponto
ModelosPontosdeavaliaçãonoambiente
1 2 3 4 5 6 7
SomenteoPisosofrealterações
1 - -78,4% -62,5% -52,5% -32,3% -31,7% -27,9%
2 - -77,7% -63,8% -50,5% -35,0% -30,3% -27,4%
3 - -78,1% -62,7% -52,9% -33,2% -28,5% -29,8%
SomenteaParedesofre
alterações
4 - -77,8% -64,0% -50,8% -33,7% -27,8% -35,7%
5 - -78,4% -62,5% -52,5% -32,3% -31,7% -27,9%
6 - -78,1% -63,4% -51,9% -32,7% -31,1% -30,6%
SomenteoTetosofrealterações
7 - -78,3% -61,5% -53,0% -33,3% -29,4% -30,3%
8 - -78,4% -63,9% -48,7% -35,4% -30,4% -28,7%
9 - -78,0% -63,2% -49,9% -36,1% -33,5% -28,7%
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Tabela2.VariaçõespercentuaisentreasmáximasemínimasreVletânciasparapiso,paredeeteto,paraoCéu3(encoberto)eorientaçãoNorte.
Tabela3.PorcentagemdevariaçãodamédiaanualdeiluminânciainternamédiaparaoCéu3(encoberto)emfunçãodospontosavaliadosaolongodaprofundidadedoambienteinterno.
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Deacordocomosresultadosobtidos,paraoCéu7(parcialmentenublado),constatou-sequeparaaorientaçãoNorte,apartirdoponto3(1,5m)avariaçãodarefletânciadassuperfíciesinternasdoambientenãoocasionoumudançassignificativasnasmédiasanuaisdeiluminânciainternaemcadaumdospontosanalisadosnacurvaisolux,conformeverificadonosGráficos(A,B,C)apresentadosnaFigura4.Observa-sequeemtodososcasos,quantomaispróximoopontoavaliadoestádaabertura,maioressãoosvaloresdasiluminâncias.Porém,àmedidaqueháoafastamentodestaabertura,háumperceptíveldecaimentodosvalores,pontoaponto.
Oresultadoanteriorseconfirmaquandosãoobservados,naTabela4,ospercentuaisdevariaçãoentreasmáximasemínimasrefletânciasparapiso,paredeeteto.Verifica-sequeosmaiorespercentuaisdedecaimento encontram-se nos pontos mais próximos da abertura. Estes valores são, porém, aindapequenos,comvariaçõespercentuaisquenãoultrapassamos10%,excetopelopercentualde10,9%e14,8%encontradonoponto2,quandovariam-seasrefletânciasdopisoeparede.Destaformaconclui-seque,paraoCéu7,avariaçãodascaracterísticasdereflexãodassuperfíciesrefletorasdaparedeepisocontribuemparapequenosaumentosnamédiaanualdeIluminânciainterna,ondesomentenoponto2(1,0mdaabertura)acontribuiçãodasuperfíciedopisoeparedeémaiseficaz.
ATabela5apresentaopercentualdevariaçãodasmédiasanuaisdeiluminânciainternapontoaponto,quandosãoalteradasas refletânciasdas superfícies internas.Observam-sequeasmédiasanuaisdeiluminânciavariamentre27%e87%aolongodaprofundidadedoambienteparatodasasrefletâncias.Omaiordecaimentodepercentualocorreatéoponto4(2,0mdaabertura)e,apartirdesteponto,osdecaimentospercentuaisocorrem,masdemaneiramaisamena.Conclui-sedestaforma,queavariaçãonasrefletânciasdepiso,tetoeparedeocasionamperdasnailuminaçãodeformasimilarnacurvaisolux.
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37
4219,9
548,8
178,7 83,8 54,9 38,8 27,2
4215,9
551,9
177,4 84,5 55,9 38 27,8
4215
537,1
176,8 82,4 54,7 37,5 26,90
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
1 2 3 4 5 6 7
lx
Pontos no plano de trabalho
Variação de refletância no piso do ambiente interno.Orientação: Norte; CÉU: 7; Refletância das paredes: 0,6; Refletância do
teto: 0,8
0,6
0,4
0,2
Refletância
4212,9
542,7
174,4 83,4 55,1 37,7 26
4215
537,1
176,8 82,4 54,7 37,5 26,9
4210,2
548
174,5 85,5 55,5 39,3 25,20
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
1 2 3 4 5 6 7lx
Pontos no plano de trabalho
Variação de refletância nas paredes do ambiente interno.Orientação: Norte; CÉU: 7; Refletância do piso: 0,2; Refletância do teto: 0,8
0,8
0,6
0,4
Refletância
4212,5
548,6
177,5 87,4 54,8 36 25,5
4211
543,3172,7 86 55,6 37,7 26,5
4207,3
539,9182 86,1 55,1 38,7 26,7
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
1 2 3 4 5 6 7
Valorm
édiodailu
minân
ciano
pon
to
Pontosnoplanodetrabalho
Variação da refletância no teto do ambiente interno.Orientação: Norte; CÉU: 7; Refletância do piso: 0,2; Refletância das
paredes: 0,6
0,8
0,6
0,4
Figura4.VariaçãodareVletânciadassuperVíciesinternasdointeriordoambienteparaaorientaçãoNorteeCéu7(parcialmentenublado),sendoavariação:nopiso(GráVicoA,àesquerda,noalto);naparede(GráVicoB,àdireita,noalto);enoteto(GráVicoC,nocentro,embaixo),respectivamente.Fonte:asautoras.
Labor & Engenho
L&E ISSN2176-8846
Fonte:asautoras.
Tabela5.PorcentagemdevariaçãodamédiaanualdeiluminânciainternamédiaparaoCéu7(parcialmentenublado)emfunçãodospontosavaliadosaolongodaprofundidadedoambienteinterno.
Fonte:asautoras.
De acordo com os resultados obtidos para o Céu 12 (claro), constata-se com os Gráficos (A, B, C)apresentados na Figura 5, que, para a orientaçãoNorte, a partir do ponto 4 (2,0m) a variação darefletância das superfícies internas do ambiente (piso, teto ou parede) não ocasionam mudançassignificativasnasmédiasanuaisde iluminância internaemcadaumdospontosanalisadosnacurvaisolux. Observa-se que em todos os casos, quantomais próximo o ponto avaliado está da abertura,maioressãoosvaloresdasiluminâncias.Porém,àmedidaqueháoafastamentodestaabertura,háumperceptíveldecaimentodosvalores,pontoaponto.
Oresultadoanteriorseconfirmaquandosãoobservados,naTabela6,ospercentuaisdevariaçãodasrefletâncias para piso, teto e parede. Desta forma conclui-se que, para o Céu 12, a variação dascaracterísticasdereflexãodassuperfíciesrefletorasdoteto,paredeepisocontribuemparapequenosaumentos namédia anual de Iluminância interna somente nos pontosmais próximos da abertura.Variando-seacaracterísticadereflexãodotetosuacontribuiçãoérelevanteatéoponto3(1,5mdaabertura),variando-seacaracterísticadereflexãodopisosuacontribuiçãoérelevanteatéatéoponto4(2,0mdaabertura),variando-seacaracterísticadereflexãodaparedesuacontribuiçãoérelevantenoponto2(1,0mdaabertura).Amedidaqueospontosseafastamdaaberturaasvariaçõesnamédiaanualdeiluminânciainternatorna-seinsignificantes.
Variaçõespercentuaisentreasmáximasemínimasre+letânciasparapiso,tetoeparedeOrientação:Norte/Céu7
VariaçãodareVletânciadassuperVíciesinternas
Pontosdeavaliaçãonoambiente
1 2 3 4 5 6 7
0,4e0,2(Piso) 7,7% 10,9% 7,5% 3,7% 0,8% 1,8% 1,7%
0,6e0,4(Parede) 4,9% 14,8% 4,7% 1,5% 1,2% 0,5% 1,3%
0,8e0,6(Teto) 7,4% 6,1% 4,3% 4,0% 0,3% 1,3% 1,7%
Percentualdevariaçãodosvaloresdasmédiasanuaisdeiluminânciainterna(%)deparaoCéu7(parcialmentenublado)-pontoaponto
ModelosPontosdeavaliaçãonoambiente
1 2 3 4 5 6 7
SomenteoPisosofrealterações
1 - -87,3% -67,1% -53,4% -33,6% -31,4% -28,3%
2 - -86,9% -67,9% -52,4% -33,8% -32,0% -26,8%
3 - -87,0% -67,4% -53,1% -34,5% -29,3% -29,9%
SomenteaParedesofre
alterações
4 - -87,0% -68,2% -51,0% -35,1% -29,2% -35,9%
5 - -87,3% -67,1% -53,4% -33,6% -31,4% -28,3%
6 - -87,1% -67,9% -52,2% -33,9% -31,6% -31,0%
SomenteoTetosofrealterações
7 - -87,2% -66,3% -52,7% -36,0% -29,8% -31,0%
8 - -87,1% -68,2% -50,2% -35,3% -32,2% -29,7%
9 - -87,0% -67,6% -50,8% -37,3% -34,3% -29,2%
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38
Tabela4.VariaçõespercentuaisentreasmáximasemínimasreVletânciasparapiso,paredeeteto,paraoCéu7(parcialmentenublado)eorientaçãoNorte.
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Tabela6.VariaçõespercentuaisentreasmáximasemínimasreVletânciasparapiso,paredeeteto,paraoCéu12(claro)eorientaçãoNorte.
Fonte:asautoras.
ATabela7apresentaopercentualdevariaçãodasmédiasanuaisdeiluminânciainterna,pontoaponto, quando são alteradas as reVletâncias das superVícies internas. O maior decaimentopercentualocorreatéoponto4(2,0mdaabertura),quandoentãoosdecaimentospercentuaisapresentam-se com valores próximos entre si. Conclui-se desta forma que, a variação nasreVletânciasdepiso, tetoeparede,ocasionamperdasna iluminaçãode formasimilarnacurvaisolux.
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39
6670,1
708,9207,3 99,3 63 42,9 30
6680,9
698215,9 96,5 61 43,6 29,9
6670,7
710,5211,1 102,5 64,7 44,7 28,6
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
1 2 3 4 5 6 7
lx
Pontos no plano de trabalho
Variação de refletância nas paredes do ambiente interno.Orientação: Norte; CÉU: 12; Refletância do piso: 0,2; Refletância do teto:
0,8
0,8
0,6
0,4
Refletância
6677,1
718,8212 102,8 62,5 40,9 28,1
6673,8
715,3212,4 102,9 65,8 43,3 30,1
6668,4
710,2223 104,9 64,6 43,3 29,9
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
1 2 3 4 5 6 7
lx
Pontos no plano de trabalho
VARIAÇÃO DE REFLETÂNCIA NO TETOOrientação: Norte; CÉU: 12; Refletância do piso: 0,2; Refletância das
paredes: 0,6
0,8
0,6
0,4
Refletância
6686
714,6218,4 100,5 63,5 44,3 30,8
6683,5
715,4211,6 97 66,3 44 31,9
6680,9
698215,9 96,5 61 43,6 29,9
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
1 2 3 4 5 6 7
lx
Pontosnoplanodetrabalho
Variação de refletância no piso do ambiente interno.Orientação: Norte; CÉU: 12; Refletância das paredes: 0,6; Refletância do
teto: 0,8
0,6
0,4
0,2
Refletância
Figura5.VariaçãodareVletânciadassuperVíciesinternasdointeriordoambienteparaaorientaçãoNorteeCéu12(claro),sendoavariação:nopiso(GráVicoA,àesquerda,noalto);naparede(GráVicoB,àdireita,noalto);enoteto(GráVicoC,nocentro,embaixo),respectivamente.Fonte:asautoras.
Variaçõespercentuaisentreasmáximasemínimasre+letânciasparapiso,tetoeparedeOrientação:Norte/Céu12
VariaçãodareVletânciadassuperVíciesinternas
Pontosdeavaliaçãonoambiente
1 2 3 4 5 6 7
0,4e0,2(Piso) 12,5% 12,5% 11,9% 8,4% 3,7% 1,4% 1,3%
0,6e0,4(Parede) 9,7% 17,4% 4,3% 6,4% 5,3% 0,7% 2,0%
0,8e0,6(Teto) 15,9% 9,9% 11,1% 3,5% 1,0% 3,4% 2,7%
Labor & Engenho
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Tabela7.PorcentagemdevariaçãodamédiaanualdeiluminânciainternamédiaparaoCéu7(parcialmentenublado)emfunçãodospontosavaliadosaolongodaprofundidadedoambienteinterno.
Fonte:asautoras.
3.2.AnálisedospercentuaisdehorasdodiaenquadradosnosintervalosdasUDI
ATabela8mostraqueparaoCéu3(encoberto),somenteatéoponto3(1,5mdaabertura)hápercentuaisdehorasnointervalo100≤UDI<500lx.Nota-setambémumcomportamentosimilarquando se alteramas superVícies reVletorasdo teto, parede episo.Nosmodelospropostos, osmenores percentuais ocorrem no ponto 1 (cerca de 15%das horas diárias apresentam valoressuficientesmascomnecessidadedeiluminaçãocomplementar),enquantoosmaiorespercentuaisocorremnoponto2(emtornode89%).
Tabela8.PorcentagemdiáriaqueseinserenointervalodeUDI(UsefulDaylightIlluminances)entre100a500lxparaoCéu3(encoberto)emfunçãodareVletânciadassuperVíciesdoambienteinterno.
Fonte:asautoras.
Percentualdevariaçãodosvaloresdasmédiasanuaisdeiluminânciainterna(%)deparaoCéu12(claro)-pontoaponto
ModelosPontosdeavaliaçãonoambiente
1 2 3 4 5 6 7
SomenteoPisosofrealterações
1 - -89,6% -69,1% -55,3% -36,8% -28,5% -31,4%
2 - -89,3% -70,4% -54,2% -31,6% -33,6% -27,5%
3 - -89,3% -69,4% -54,0% -36,8% -30,2% -30,5%
SomenteaParedesofre
alterações
4 - -89,3% -70,3% -51,4% -36,9% -30,9% -36,0%
5 - -89,6% -69,1% -55,3% -36,8% -28,5% -31,4%
6 - -89,4% -70,8% -52,1% -36,6% -31,9% -30,1%
SomenteoTetosofrealterações
7 - -89,3% -68,6% -53,0% -38,4% -33,0% -30,9%
8 - -89,3% -70,3% -51,6% -36,1% -34,2% -30,5%
9 - -89,2% -70,5% -51,5% -39,2% -34,6% -31,3%
Percentualdehorasdiáriasnointervaloentre100≤UDI<500lxparaoCéu3(encoberto)
ModelosPontosdeavaliaçãonoambiente
1 2 3 4 5 6 7
Piso
1 15,3% 88,6% 29,2% 0% 0% 0% 0%
2 15,3% 89,0% 29,0% 0% 0% 0% 0%
3 15,2% 88,1% 30,0% 0% 0% 0% 0%
Parede
4 15,3% 89,0% 28,1% 0% 0% 0% 0%
5 15,3% 88,6% 29,2% 0% 0% 0% 0%
6 15,3% 88,8% 28,6% 0% 0% 0% 0%
Teto
7 15,4% 88,6% 31,1% 0% 0% 0% 0%
8 15,3% 88,6% 26,5% 0% 0% 0% 0%
9 15,3% 88,9% 29,3% 0% 0% 0% 0%
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40
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ÉpossívelconstatarnaTabela9,queparatodososmodelosdereVletânciatestadosparaoCéu3(encoberto),sóexistempercentuaisdehorasnointervalodasUDIentre500lxe2000lx,noponto1(0,5mdaabertura),mantendoumcomportamentosimilarquandosealteramassuperfíciesrefle-torasdoteto,paredeepiso.Ouseja,avariaçãodasreVletânciasinternasnãoocasionamudançassigniVicativasnesteintervalodevaloresdasUDI.
Tabela9.PorcentagemdiáriaemqueocorreointervalodeUDI(UsefulDaylightIlluminances)entre500lxa2000lxparaoCéu3(encoberto)emfunçãodareVletânciadassuperVíciesdoambienteinterno.
Fonte:asautoras.
ATabela10mostraqueparaoCéu7(parcialmentenublado),somenteatéoponto5(2,5mdaabertura) veriVicam-se percentuais de horas inseridas no intervalo 100≤UDI<500 lx. Nota-setambémumcomportamentosimilarquandosealteramassuperVíciesreVletorasdoteto,paredeepiso.Emtodososmodelospropostososvalorespercentuaismaiselevadosencontram-senoponto3(1,5mdaabertura),ereduzemamedidaqueospontossedistanciamdaabertura.Istoocorreporqueoponto1(0,5mdaabertura)eponto2(1,0mdaabertura)possuemacomplementaçãodospercentuaisdasUDInointervalo500≤UDI<2000lx.
Tabela10.PorcentagemdiáriaemqueocorreointervalodeUDI(UsefulDaylightIlluminances)entre100lxa500lxparaoCéu7(parcialmentenublado)emfunçãodareVletânciadassuperVíciesdoambienteinterno.
Fonte:asautoras.
É possível constatar, de acordo com a Tabela 11, que para todos os modelos de reVletânciatestados para o Céu 7 (parcialmente nublado), só existem percentuais de horas inseridos nointervalo das UDI entre 500 lx e 2000 lx até o ponto 2 (1,0 m da abertura), mantendo umcomportamento similar quando se alteramas superVícies reVletorasdo teto, parede episo.Ouseja,avariaçãodasreVletânciasinternasnãoocasionamudançassigniVicativasnesteintervalodevaloresdasUDI.
Percentualdehorasdiáriasnointervaloentre100≤UDI<500lxparaoCéu7(parcialmentenublado)
ModelosPontosdeavaliaçãonoambiente
1 2 3 4 5 6 7
SomenteoPisosofrealterações
1 6,2% 41,5% 82,3% 33,7% 1,6% 0% 0%
2 6,2% 40,2% 81,5% 35,6% 3,1% 0% 0%
3 6,1% 41,8% 82,8% 33,7% 1,6% 0% 0%
SomenteaParedesofre
alterações
4 6,2% 40,6% 82,4% 38,6% 2,8% 0% 0%
5 6,2% 41,5% 82,3% 33,7% 1,6% 0% 0%
6 6,2% 44,6% 81,8% 34,2% 3,0% 0% 0%
SomenteoTetosofrealterações
7 6,2% 40,6% 83,8% 34,3% 2,6% 0% 0%
8 6,2% 41,1% 81,5% 37,2% 4,0% 0% 0%
9 6,2% 40,3% 82,4% 37,2% 1,6% 0% 0%
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41
Percentualdehorasdiáriasnointervaloentre500≤UDI<2000lxparaoCéu3(encoberto)
ModelosPontosdeavaliaçãonoambiente
1 2 3 4 5 6 7
Todososmodelos 84,7% 0% 0% 0% 0% 0% 0%
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Tabela11.PorcentagemdiáriaemqueocorreointervalodeUDI(UsefulDaylightIlluminances)entre500lxa2000lxparaoCéu7(parcialmentenublado)emfunçãodareVletânciadassuperVíciesdoambienteinterno.
Fonte:asautoras.
ATabela12mostraqueparaoCéu12(claro)háumcomportamentosimilarquandosealteramassuperfíciesrefletorasdoteto,paredeepiso.Emtodososmodelospropostosospercentuaismaiselevados encontram-se no ponto 3 (1,5m da abertura), e reduzem amedida que os pontos sedistanciam da abertura. Isto ocorre porque o ponto 1 (0,5m da abertura) e ponto 2 (1,0m daabertura)possuemacomplementaçãodospercentuaisdasUDInointervalo500≤UDI<2000lx.
Tabela12.PorcentagemdiárianointervalodeUDI(UsefulDaylightIlluminances)entre100lxa500lxparaoCéu12(claro)emfunçãodareVletânciadassuperVíciesdoambienteinterno.
Fonte:asautoras.
Verifica-senaTabela13,queparatodososmodelosderefletânciatestadosparaoCéu12(claro),sóexistempercentuaissignificativosdehorasnointervalodasUDIentre500lxe2000lx,atéoponto2(1,0mdaabertura),mantendoumcomportamentosimilarquandosealteramassuperfíciesrefletorasdoteto,paredeepiso.Ouseja,avariaçãodasrefletânciasinternasnãoocasionamudançassignificativasnesteintervalodevaloresdasUDI.
Percentualdehorasdiáriasnointervaloentre500≤UDI<2000lxparaoCéu7(parcialmentenublado)
ModelosPontosdeavaliaçãonoambiente
1 2 3 4 5 6 7
SomenteoPisosofrealterações
1 34,1% 53,6% 0% 0% 0% 0% 0%
2 34,1% 55,1% 0% 0% 0% 0% 0%
3 34,1% 53,2% 0% 0% 0% 0% 0%
SomenteaParedesofre
alterações
4 34,2% 54,7% 0% 0% 0% 0% 0%
5 34,1% 53,6% 0% 0% 0% 0% 0%
6 34,2% 50,6% 0% 0% 0% 0% 0%
SomenteoTetosofrealterações
7 34,1% 54,5% 0% 0% 0% 0% 0%
8 34,1% 53,9% 0% 0% 0% 0% 0%
9 34,2% 54,9% 0% 0% 0% 0% 0%
Percentualdehorasdiáriasnointervaloentre100≤UDI<500lxparaoCéu12(claro)
ModelosPontosdeavaliaçãonoambiente
1 2 3 4 5 6 7
SomenteoPisosofrealterações
1 14,0% 51,7% 91,7% 37,2% 6,2% 2,1% 0%
2 15,4% 51,5% 92,7% 36,3% 12,3% 2,2% 2,0%
3 13,1% 45,5% 93,6% 45,4% 12,6% 2,0% 0%
SomenteaParedesofre
alterações
4 14,2% 55,6% 91,8% 45,0% 11,9% 1,8% 0%
5 14,0% 51,7% 91,7% 37,2% 6,2% 2,1% 0%
6 12,2% 54,4% 89,2% 42,8% 11,1% 1,5% 0%
SomenteoTetosofrealterações
7 13,9% 52,8% 90,2% 46,4% 13,1% 0,4% 0%
8 12,2% 55,9% 91,0% 44,8% 14,3% 1,1% 0%
9 12,0% 49,7% 92,5% 47,0% 8,0% 0,2% 0%
©Labor&Engenho,Campinas[SP]Brasil,v.10,n.1,p.31-45,jan./mar.2016.http://periodicos.sbu.unicamp.br/ojs/index.php/labore/article/view/8639501
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Tabela13.PorcentagemdiárianoointervalodeUDI(UsefulDaylightIlluminances)entre500lxa2000lxparaoCéu12(claro)emfunçãodareVletânciadassuperVíciesdoambienteinterno.
Fonte:asautoras.
4.Conclusão
A proposta da pesquisa foi avaliar a interferência que a variação na refletância das superfíciesinternasdeumdeterminadoambiente,ocasionanadistribuiçãodailuminaçãonaturaldoambienteinterno,considerandocomofixasaconfiguraçãourbana,cujosedifíciosvizinhosconformam-secomoelementosobstruidoresparaaentradadaluznatural.
NoqueserefereàsalteraçõesdassuperVíciesreVletorasinternas,acurvaisoluxaolongodapro-fundidadeapresentaasmaioresalteraçõesnospontospróximosàabertura,quandosãoaltera-dasascaracterísticasdassuperVíciesreVletorasdoambiente.
Observa-sequeparaoCéu3(encoberto),alterarosvaloresdasreVletânciasdoambientepoucocontribuiuparavariaçõesnamédiaanualdeiluminânciainternanospontosdacurvaisolux.
ParaoCéu7(parcialmentenublado),alterarosvaloresdasreVletânciasdoambiente,paredeepiso,contribuiuparaainterferêncianamédiaanualdeiluminânciainternanospontosdacurvaisoluxpróximosàabertura,emespecíVicooponto2(1,0mdaabertura).ParaoCéu12(claro),alterarosvaloresdasreVletânciasdoambientecontribuiuparaalteraçãonamédiaanualdeilu-minânciainternanospontosdacurvaisoluxpróximosàabertura,atéoponto4(2,0m).ApartirdaíasalteraçõesforaminsigniVicantes.
Com relação aos percentuais de horas diárias nos intervalos das UDI entre 500 lx e 2000 lx(suficiente)eentre100lxa500lx(suficientemascomnecessidadedecomplementaçãocomilu-minaçãoartificial),avariaçãodarefletânciadassuperfíciesinternasnãoocasionouinterferênciasrelevantesparaosCéus3,7e12.
Considerandoosresultadosobtidosnassimulações,pode-seconcluirqueacurvaisoluxaolongodaprofundidadeapresentaosmaioresvaloresdeiluminâncianospontospróximosàabertura.Avariação das superfícies refletoras internas, piso, teto e parede traz pequenas melhorias nailuminação do ambiente interno em pontos próximos da abertura. Amedida que os pontos seafastamdaaberturanãohá resultados relevantesdemelhorianadistribuiçãoda luznaturalnoambientequandosãomodificadasascaracterísticasdassuperfíciesrefletorasdoambienteinterno.
Percentualdehorasdiáriasnointervaloentre500≤UDI<2000lxparaoCéu12(claro)
ModelosPontosdeavaliaçãonoambiente
1 2 3 4 5 6 7
SomenteoPisosofrealterações
1 76,2% 48,0% 0% 0% 0% 0% 0%
2 74,7% 48,1% 0% 0% 0% 0% 0%
3 76,5% 54,1% 0% 0% 0% 0% 0%
SomenteaParedesofre
alterações
4 76,2% 44,0% 0,1% 0% 0% 0% 0%
5 76,2% 48,0% 0% 0% 0% 0% 0%
6 78,2% 45,3% 0% 0% 0% 0% 0%
SomenteoTetosofrealterações
7 76,4% 46,9% 2,1% 0% 0% 0% 0%
8 78,1% 43,8% 0,2% 0% 0% 0% 0%
9 78,3% 50,0% 0% 0% 0% 0% 0%
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Dando prosseguimento ao estudo, prevê-se o seu aprofundamento através da investigação dainterferênciaqueoambienteinternosofreaoseremvariadasassuperVíciesreVletorasexternasdasediVicaçõesquecompõemocenáriourbanoemqueestáinserido,mantendoVixososvaloresdasreVletânciasinternasdoambiente.
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