Resumo Este artigo aborda a influência do perfil do usuário no aproveitamento da luz natural em ambientes do tipo escritório em clima tropical, caracterizados frequentemente pelo uso de cortinas fechadas pelos próprios ocupantes em função dos estímulos de desconforto. Foram modelados três perfis simplificados quanto ao fechamento e abertura das cortinas, identificados em pesquisa de campo (ativo, passivo e intermediário). Foram escolhidos o clima de Natal, RN, e um modelo de referência com abertura voltada para leste para representar a alta disponibilidade de luz natural desde as primeiras horas do dia. Modelou-se quatro percentuais de abertura da fachada (PAF) e três tipos de sistema de abertura: exposta, com 100% de fator de céu visível (FCV), dispositivos de sombreamento fixos e móveis, com três FCVs cada um. Os resultados das simulações horárias no DIVA 4.0 foram contabilizados quanto ao fechamento da cortina, nos momentos de desconforto luminoso, e reabertura, de acordo com o perfil de usuário. Os resultados confirmaram o baixo aproveitamento da maioria dos casos devido à resposta do usuário, a influência do perfil na reabertura da cortina, que pode triplicar o aproveitamento, e o alto aproveitamento com dispositivos móveis porque possibilitam o controle mais refinado da entrada de luz natural.

Abstract This article focuses on the influence of the user's profile on the daylighting potential of an office building in a tropical climate, often characterised by blinds closed by the occupants due to discomfort stimuli. Based on field assessments, three simplified profiles for closing and opening curtains were modelled: active, passive, and intermediate. The climate of Natal/RN and a reference model with an East-facing opening were selected to represent the high availability of daylighting in the early hours of the day. Four window-to-wall rates (WWR) and three types of fenestration were modelled: exposed, with 100% visible sky factor (VSF), fixed and mobile shading devices, with three VSFs each. The results of the DIVA 4.0 hourly simulations were calculated according to closed curtains during light discomfort, and reopened curtains according to user profile. The results confirmed: low daylighting potential in most cases due to the user’s response; the influence of user profile regarding the reopening of the curtain, which can triple the daylighting potential; and the best performance achieved with mobile devices due to a more refined control of the entrance of daylight.

Resumo Este artigo visa contribuir para a discussão das métricas dinâmicas Maximum Daylight Autonomy (Damax [Autonomia de Luz Natural Máxima]) e Useful Daylight Illuminance (UDI [Iluminância Natural Útil]) em análises de desempenho da luz natural em clima tropical. Devido à alta luminosidade nos trópicos, os resultados dessas métricas podem não fornecer indicações adequadas de uniformidade e disponibilidade da luz no ambiente. Foram realizadas simulações dinâmicas no software Daysim de salas multiúso com um sistema de abertura sombreado. Os modelos combinam fator de céu visível (FCV alto, médio e baixo) e percentual de abertura de fachada (PAF 20%, 40%, 60% e 90%), e foram analisados para três situações de iluminância mínima: 100 lux, 300 lux e 500 lux. Planilhas eletrônicas foram utilizadas para adequar os critérios de UDI e DAmax. Foram consideradas as métricas de DAmax para 100 lux, 300 lux e 500 lux, e três intervalos de UDI (100-2.000 lux, 300-3.000 lux e 500-5.000 lux), comparando os resultados convencionais com DAmax e UDI propostos. Os resultados demonstraram que o intervalo convencional de UDI e DAmax desconsideram ocorrências significativas de luz natural útil e uniformidade em situações de grande luminosidade. O estudo contribui ao propor intervalos de UDI e DAmax mais adequados para análises de desempenho luminoso nos trópicos.

Abstract This paper aims to discuss the dynamic metrics Maximum Daylight Autonomy (DAmax) and Useful Daylight Illuminance (UDI) in daylight performance analysi in a tropical climate. Due to the high luminosity in the tropics, the results of these metrics may not provide adequate indications of uniformity and daylight availability in the room. Dynamic simulations were performed in Daysim software of a multipurpose room with a shaded fenestration system. The models combined visible sky factor (VSF high, medium and low) and window-to-wall ratio (WWR 20%, 40%, 60% and 90%), and were analyzed for three situations of minimum illuminance: 100 lux, 300 lux e 500 lux. Spreadsheets were used to customize the UDI and DAmax criteria. DAmax metrics for 100 lux, 300 lux, 500 lux, and three UDI intervals (100-2000 lux, 300-3.000 lux and 500-5.000 lux) were considered, comparing the conventional results with DAmax and UDI proposed by the spreadsheet. The results showed that conventional UDI and DAmax disregard significant occurrences of useful daylight in situations of high luminosity. The study contributes with proposed intervals of UDI and DAmax that showed more coherence in the analysis of luminous performance in the tropics.

Resumo O artigo tem o objetivo de demonstrar a viabilidade de integração de simulações termoenergéticas ao processo projetual desde as primeiras fases do projeto. Para tanto, apresenta uma sistematização dos procedimentos entre projetista e simulador para seis estudos de caso de edificações em clima quente. Destaca-se a necessidade de compreensão das características do edifício e da programação arquitetônica, incluindo informações, metas e necessidade, além de partido e intenções da solução, que motivaram a montagem de um checklist para melhorar o diálogo entre simulador e projetista. Os resultados também apontam as características da edificação que mais influenciam no consumo energético da edificação, e a interação entre o simulador e o projetista, de acordo com seu perfil, as liberdades e restrições implícitas, e a recorrência das soluções, que poderiam até mesmo dispensar as simulações. Além da confirmação de que é possível integrar simulações desde as primeiras fases, a contribuição principal do artigo é o mapeamento de processos entre projetista e simulador e sua intensidade para demonstrar as potencialidades e limitações das integrações, que podem ser úteis no desenvolvimento de interfaces de ferramentas e no treinamento de especialistas em simulação.

Abstract The aim of this paper is to demonstrate the feasibility of energy tool integration to the design process from the early stages. With that purpose, it presents a systematization of the procedures that take place between designer and modeler, based on six case studies of buildings in a warm climate. The key elements are the understanding of the buildings' characteristics, programming, including goals and needs, and solution proposals and designer´s intentions. Such concerns led to the development of a checklist to improve the dialogue between modeller and designer. The results also highlight the variables that most influence the building's energy consumption, and the interaction between modeller and designer, according to their profile, the implicit freedom and constraints in the programing, the recurrent solutions which, in some cases, could do without the simulations. Besides the confirmation of the feasibility of early integration, the main contribution of this study is the mapping of the processes between designer and modeller and the intensity of the relationships, demonstrating the potential and constraints of integration, which may be useful in the development of energy tools and training for modellers.

A ventilação natural é o principal recurso passivo para a obtenção do conforto térmico em climas quentes e úmidos, reduzindo também o consumo energético com condicionamento artificial. Entretanto, arquitetos fazem restrição a seu uso por não haver garantias de solução dos problemas de conforto térmico, quando comparada aos sistemas artificiais. Nesse sentido, decidiu-se investigar formas de prever o comportamento da ventilação natural em edifícios através de ferramentas de simulação computacional, visando apoiar a tomada de decisão no projeto de arquitetura. O objeto de estudo é o edifício pré-fabricado, do tipo galpão, considerado como típico na cidade de Natal, RN. Utilizaram-se um programa de dinâmica de fluidos computacional (CFD) e um de simulação térmica e energética de edificações. O artigo tem como foco a discussão dos procedimentos necessários para viabilizar as análises da ventilação, indicando como o método teve de ser adequado à complexidade de sucessivas abordagens, resultando em simplificações e incertezas de resultados. Para exemplificar a abordagem apresentam-se alguns resultados de simulações. Ao final, as limitações e potencialidades do método são discutidas com base nas características dos códigos de simulações utilizados, das condições de simulação e da representatividade dos modelos.

Natural air ventilation is the most important passive strategy to provide thermal comfort in hot-humid climates, also promoting a reduction in energy consumption on air-conditioning. However, architects tend to resist using it because it is a less reliable solution for thermal comfort problems than air conditioning systems in conventional buildings. Hence, the aim of this study is to investigate ways to predict the performance of natural ventilation in buildings, using computer-modelling tools to support decision making in architectural design. A typical pre-fabricated building of the City of Natal, State Rio Grande do Norte, Brazil. The study emphasized the use of a computational fluid dynamics software to simulate the airflow outside and inside the building, and a thermal and energy simulation program. The article focuses on a discussion of the procedures required to allow the analysis of natural air ventilation, showing how the method had to be adjusted to the complexity of different approaches, leading to simplification and compromising the reliability of results. Some results of the simulations are presented in order to illustrate the approach. Finally, the limitations and potential advantages of the method are discussed, based on the characteristics of the simulation codes used, the simulation conditions and the representativeness of the models.