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FERNANDES, Leandro et al. Análise do erro na projeção de sombras em heliodon com raio e mesa fixos. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 15., 2014, Maceió. Anais... Maceió: ANTAC, 2014. p. 1 - 10.
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LEANDRO C. FERNANDES
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JOSE M. V. GRZYBOWSKI
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Resumo

Projetos de edificações visando condições térmicas e lumínicas adequadas devem prever o controle da insolação. Para isso são utilizados: softwares; aparelhos simuladores das trajetórias solares aparentes (heliodons); e cálculos apoiados em cartas solares, tabelas e processos de geometria descritiva. Este trabalho apresenta estudo utilizando heliodon com raio e mesa fixos objetivando: 1) determinar o impacto das diferenças geométricas entre os movimentos solares aparentes e os movimentos do simulador; 2) analisar os erros dimensionais de sombras projetadas em superfícies horizontais e verticais. Como método, realizou-se: modelagem matemática da projeção de sombras pelo aparelho e pelo Sol; e comparou-se as dimensões das sombras projetadas pelas duas fontes luminosas em diferentes situações. Verificou-se que o impacto das diferenças geométricas entre os movimentos solares aparentes e os movimentos do simulador é pouco significativo. A análise dos erros dimensionais das sombras projetadas confirmou a necessidade de cuidados quanto aos raios luminosos divergentes, dimensões e posicionamento da maquete. Para o aparelho utilizado os erros serão maiores em alturas solares próximas de 0° (nascer/pôr do sol) e 90° (zênite).Quanto às margens de erro, foi possível identificá-las para diversas alturas de maquetes e alturas solares. O estudo confirma a vocação do “heliodon de raio e mesa fixos” enquanto alternativa didática, mas aponta a necessidade de cuidados em se tratando das dimensões da maquete quando a precisão for importante para o experimento. Esta pesquisa traz contribuição para o dia a dia dos docentes e usuários do equipamento.

Abstract

 Projects aimed at providing adequate thermal and luminosity conditions should consider the control of heatstroke. Some tools can be employed towards this end, such as softwares, simulators of the apparent solar trajectories (heliodons), calculations supported by solar charts, tables and descriptive geometry procedures. This paper presents a study of a heliodon model with fixed radius and table. The objectives of the paper are to identify the causes for error in shadow projections, to determine the impact of differences between apparent solar movements and the movements of the simulator when it comes to dynamics and geometry and to analyze the dimensional errors of shadows projected on horizontal and vertical surfaces. The methodology adopted was the mathematical modeling of shadow projection by instrument and the Sun and the comparative of the dimensions of the shadows cast by the two light sources in different situations. It was found that the impact of the differences between the apparent solar movement and the movement of the simulator has little influence upon the error. The analysis of the
dimensional errors of the shadows cast confirmed the need to regard the diverging light rays, the dimensions and positioning of the model. Errors were found to be larger at solar heights near zero degrees (sunrise/sunset), at 90 degree (zenith). The study confirms the feasibility of heliodons of fixed radius and table as teaching alternatives, while it also points to the need for caution when it comes to the size and position of the models analyzed, especially in studies that require high precision. In this sense, this study brings contributions to teachers and other users of the equipment.
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