Avaliação do programa APOLUX segundo os protocolos de modelos de céu do Relatório Técnico CIE 171:2006

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Florianópolis, 2011A simulação computacional vem se destacando como uma ferramenta de grande potencial para a análise da iluminação natural, mas com a profusão de vários softwares de iluminação fica a dúvida sobre quais são confiáveis nos resultados. Para preencher esta lacuna, a Commission Internationale de l#Eclairege (CIE) publicou o Relatório Técnico CIE 171:2006 com protocolos de análise por estudos de caso, com cenários simples que destacam determinados aspectos da propagação da luz, parametrizados como validadores quantitativos de softwares de iluminação. Esta pesquisa tem como objetivo avaliar o software APOLUX segundo os protocolos de validação 5.8, 5.9, 5.11, 5.13 e 5.14, selecionados do Relatório Técnico CIE 171:2006, utilizando os modelos de céu da norma CIE-ISO 15469:2004, dando continuidade ao trabalho iniciado por Carvalho (2009). A metodologia, para cada protocolo, constituiu-se da construção em 3D e o tratamento da geometria do modelo proposto seguido da simulação com obtenção dos resultados, calculados analiticamente quando necessário, e comparação com as referências analíticas. Para avaliação dos resultados definiu-se como limite aceitável, para o erro simulado e calculado, uma faixa entre ±5%. Constatou-se, então, o alto grau de convergência entre os resultados simulados e calculados, principalmente nas maiores resoluções de visibilidade para as avaliações da Componente Refletida Externa (CRE) e a Componente Celeste (CC). Nos resultados da Componente Refletida Interna (CRI) observou-se que maiores quantidades de ciclos de iterações para maiores refletâncias aliado a menores fracionamentos produziam resultados mais precisos, não constituindo erro do software, mas limitações da equação. O APOLUX mostra-se, então, como um programa que é capaz de produzir resultados precisos e confiáveis na simulação da iluminação natural, podendo contribuir com pesquisas científicas para melhor compreensão do comportamento da iluminação natural e também auxiliar os profissionais na adoção de decisões mais seguras de projeto.The computer simulation has brought a great help as a tool of large potential for the analysis of daylighting, but due to the amount of various lighting softwares a doubt about which ones of the results are reliable remains. To fill this gap, the Commission Internationale de l'Eclairege (CIE) published the Technical Report CIE 171:2006 with analysis protocols for case studies, with simple sceneries that highlight certain aspects of light propagation, which were acknowledged as quantitative parameters of software lighting. This research aims to evaluate the software APOLUX according to the validation protocols 5.8, 5.9, 5.11, 5.13 and 5.14, selected from the CIE Technical Report 171:2006, using models of the standard skies CIE-ISO 15469:2004, continuing the work initiated by Carvalho (2009). The methodology for each protocol consisted of the construction and processing of 3D geometry of the model proposed, followed by the obtainment of the simulation results, calculated analytically when necessary, and the comparison with analytical references. To evaluate the results, a range of ± 5% was defined as the limit acceptable for the simulated and calculated error. It was found then the high degree of convergence between the simulated and calculated results, especially in higher resolutions for the evaluation of visibility of External Reflected Component (ERC) and Sky Component (SC). In the results of the Internal Reflected Component (IRC) it was observed that larger amounts of cycles for higher reflectances iterations combined with smaller fractionations produced more accurate results not constituting software error, but limitations of the equation. The APOLUX shows up, thus, as a program that is capable of producing accurate and reliable results in the simulation of daylighting, and can contribute to scientific research providing better understanding of natural light behavior, and also help the professionals in the adoption of safer decisions in the project