O tipo, formato e inclinação das aberturas zenitais são fatores determinantes para a distribuição, quantidade e qualidade da luz captada, além de influenciarem os ganhos térmicos.
Em casos em que o programa do edifício exige espaços maiores, resultando em uma planta profunda, e a iluminação lateral não é suficiente para uma adequada iluminação dos ambientes, as aberturas zenitais podem ser uma opção eficiente de iluminação natural, devido à sua distribuição uniforme.
Em áreas de alta densidade de ocupação, o uso de aberturas zenitais pode ser uma boa escolha, pois enfrentam menos obstruções do entorno. Elas também podem ser uma ótima solução em regiões de altas latitudes, devido à facilidade no controle de insolação.
É importante ressaltar que as aberturas zenitais comprometem severamente a visão para o exterior, por isso devem ser utilizadas quando a conexão com o exterior não é tão importante para o programa do edifício. Para preservar um pouco dessa interação, é possível incorporar superfícies diretamente iluminadas pelo Sol, como uma forma de substituir o contato com a natureza e proporcionar uma orientação no tempo e espaço.
Ao posicionar as aberturas no teto, é possível liberar as paredes e pisos para atender a outras necessidades programáticas. As paredes podem desempenhar um papel importante na exposição de museus, lojas ou bibliotecas, ou na criação de espaços de armazenamento em armazéns e indústrias.
No caso das aberturas zenitais, a altura do pé-direito desempenha um papel importante: quanto mais alto o pé-direito, menos aberturas serão necessárias e a distribuição da luz será mais uniforme, especialmente quando a luz solar é refletida pelas superfícies do ambiente.
Tipos de aberturas zenitais
Existem diferentes tipos de aberturas zenitais, cujo formato muitas vezes é determinado pelas necessidades específicas do programa do edifício. Essas aberturas garantem níveis de luz uniformes.
Aberturas zenitais com superfícies horizontais, como claraboias, podem resultar em maiores ganhos térmicos e maior probabilidade de ofuscamento por reflexão, uma vez que permitem a entrada de luz direta. Por outro lado, aberturas zenitais do tipo lanternim, shed, janela de cobertura ou dente de serra oferecem mais vantagens em termos de controle da luz natural e ganho térmico.
Clarabóias
Claraboias são uma estratégia simples de iluminação zenital, consistindo em aberturas horizontais ou inclinadas no telhado de um edifício. Quando várias claraboias são distribuídas uniformemente pelo teto, a luz é distribuída de maneira uniforme. A distribuição da luz segue um formato em V invertido, onde a intensidade é maior diretamente abaixo da claraboia e diminui gradualmente em direção aos pontos mais afastados de seu centro. Para obter uma distribuição mais uniforme, podem ser utilizados defletores para redirecionar a luz. Em casos de múltiplas claraboias translúcidas, é recomendado que o espaçamento entre elas seja igual à altura de instalação. A área total de vãos das claraboias não deve ser superior a 5% da área do piso, por questões de ordem térmica e de conforto visual.
Clerestórios ou Janelas de Coberturas
Janelas de Cobertura (clerestory na língua inglesa), são aberturas localizadas próximas ao telhado que podem ser consideradas como aberturas laterais. Geralmente são utilizados em partes do edifício com pé-direito mais alto. Embora não ofereçam vista para o exterior devido à sua altura, permite uma penetração profunda da luz, o que pode causar algum desconforto aos usuários. Quando orientados para leste ou oeste, enfrentam os mesmos desafios das janelas laterais, como sombreamento mais difícil e maior ganho de calor. A profundidade que a luz natural atinge depende de sua altura, sendo que quanto maior a altura, mais profunda será a zona de luz. Combinar uma janela de cobertura com um teto inclinado é uma boa opção para refletir a luz captada pela abertura para o ambiente.
Sheds ou Dentes de serra
O termo “shed”, da língua inglesa, popularizou-se no Brasil como referência a coberturas que se assemelham a dentes de serra. Suas superfícies verticais ou inclinadas funcionam como elementos captadores da luz do dia, proporcionando iluminação natural aos interiores dos edifícios. O desenho e dimensionamento adequados destes permitem a entrada de iluminação natural – direta ou refletida – sendo também utilizados para promover a ventilação natural e aproveitar o efeito chaminé.
Lanternins
Os lanternins têm um formato semelhante ao dente de serra, mas apresentam aberturas em ambos os lados. Essa característica permite uma distribuição mais equilibrada da luz natural, especialmente em dias nublados.
Diretrizes gerais para aberturas zenitais:
- Em climas quentes ou temperados, inclinar e orientar as aberturas zenitais tanto quanto possível para reduzir as cargas térmicas da luz solar direta;
- O uso de claraboia transparente ou translúcida tende a deixar as superfícies de paredes e tetos sombrios. Faça adequações, como aumentar o pé-direito para melhorar a distribuição da luz e reduzir o contraste da abertura;
- Exceto em locais que as vistas para o céu são os objetivos principais, utilize clarabóias pequenas com vidro comum, em vez de grandes áreas de vidros de baixa transmissão. Áreas menores necessitam de menores dispositivos de sombreamento e são mais fáceis de controlar;
- Localize as aberturas zenitais de modo que ilumine outras superfícies e essas redirecionam a luz para o ambiente. Iluminando as superfícies de tarefas indiretamente, minimizando os contrastes e luz direta;
- Para melhor desempenho utilize dispositivos de sombreamento que redirecionam a luz para onde desejar.
O desafio das aberturas zenitais reside em criar um ambiente agradável e esteticamente atraente, capaz de satisfazer as necessidades dos usuários em relação à orientação temporal e espacial, ao mesmo tempo em que atende aos requisitos de conforto térmico.
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